KR20240006502A - 호흡 보조 시스템용 알람 - Google Patents
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Abstract
기류 발생기, 유동 통로 및 컨트롤러를 포함하는 호흡 기기를 개시한다. 상기 유동 통로는 환자에게 호흡 가능한 가스 기류를 제공하도록 구성된다. 상기 컨트롤러는 기류 발생기에 대한 기류 발생기 출력을 조절하는 식으로 기류 발생기를 제어하도록 구성되며, 또한 상기 컨트롤러는 유동 통로에 대한 예측 유량을 결정하도록, 및/또는 유동 통로에 대한 최대 예측 유량 및/또는 최소 예측 유량을 결정하도록 구성될 수 있다.
Description
본 발명은 호흡 보조 기기의 제어 및/또는 작동을 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
호흡 보조 기기는 다양한 환경(이를테면, 병원, 의료 시설, 거주형 간호 또는 가정집 환경)에서 환자에게 임의 유량의 가스를 전달하는 데 사용된다. 호흡 보조 기기(예컨대, 유량 요법 장치)에는 산소 유입구가 있어, 가스 기류와 보충 산소를 전달할 수 있도록 되어 있다. 호흡 보조 기기는 가온 가습 가스를 전달할 수 있도록 가습기를 추가적으로 (또는 대안적으로) 구비한다. 호흡 보조 기기는 가스 기류 특성들의 조정 및 제어가 가능하다. 이들 특성의 예로 유량, 온도, 가스 농도(이를테면, 보충 산소 농도), 습도, 압력 등을 들 수 있다.
다양한 병태와 질환을 앓고 있는 환자들에게 호흡 요법이 도움이 될 수 있다. 적어도 하나의 실시 형태에서, 호흡 요법은 산소 요법일 수 있다. 예를 들어, 만성 폐쇄성 폐질환(COPD), 폐렴, 천식, 기관지폐 이형성증, 심부전, 낭포성 섬유증, 수면 무호흡증, 폐 질환, 호흡기 외상, 급성 호흡 곤란, 및/또는 다른 병태나 질환을 앓고 있는 환자에게 호흡 요법이 도움이 될 수 있다. 마찬가지로, 수술 전후에 산소 공급을 받는 환자들에게도 호흡 요법이 도움이 될 수 있다.
본 개시의 일 양태에서, 호흡 기기를 제공한다. 상기 호흡 기기는,
기류 발생기,
환자에게 호흡 가능한 가스 기류를 제공하도록 구성된 유동 통로, 및
상기 호흡 가능한 가스 기류를 제공하기 위해, 기류 발생기에 대한 기류 발생기 출력을 기류 발생기 출력 허용 범위 내로 조절하는 식으로 기류 발생기를 제어하도록 구성된 컨트롤러
를 포함하며, 상기 컨트롤러는
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수를 결정하도록, 그리고
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수 및 기류 발생기 출력 허용 범위에 기반하여 유동 통로에 대한 최대 예측 유량 및/또는 최소 예측 유량을 결정하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 기류 발생기 출력은,
i. 모터 속도,
ii. 모터 전류,
iii. 모터 듀티,
iv. 유동 통로 내 가스 압력, 또는
v. i 내지 iv의 임의의 조합
이거나 이들을 포함한다.
일부 실시예에서, 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는,
i. 유동 통로의, 또는 유동 통로 일부의, 컨덕턴스,
ii. 유동 통로의, 또는 유동 통로의 일부의, 유동 저항,
iii. 유동 통로 또는 유동 통로의 일부를 따른 압력 강하, 또는
iv. i 내지 iii의 임의의 조합
이거나 이에 기반한다.
일부 실시예에서, 기류 발생기는 임펠러를 포함한다.
일부 실시예에서, 호흡 기기는 유량 센서를 포함하며, 유량 센서는 환자에게 전달되는 호흡 가능한 가스 기류의 유량을 측정하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 이전 시간 단계에서의 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수에 기반한다.
일부 실시예에서, 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 타이밍 윈도우 동안의 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수에 기반하며, 선택적으로 타이밍 윈도우는 이전 20초이다.
일부 실시예에서, 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 현재 기류 발생기 출력과 현재 유량에 기반한다.
일부 실시예에서, 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 현재 유량을 현재 기류 발생기 출력으로 나눈 값에 기반한다.
일부 실시예에서, 컨덕턴스를 나타내는 변수는 하기에 비례한다:
일부 실시예에서, 컨덕턴스를 나타내는 변수는 하기에 비례한다:
일부 실시예에서, 유동 통로는 가습 챔버, 하나 이상의 호흡 도관, 환자 인터페이스, 엘보우(elbow) 또는 센서 모듈 중 하나 이상을 포함한다.
일부 실시예에서, 유동 통로는 기류 발생기(및 선택적으로 기류 발생기의 출구)의 하류측에 위치할 수 있다.
일부 실시예에서, 유동 통로는 가습기(및 선택적으로 가습 챔버의 출구)의 하류측에 위치할 수 있다.
일부 실시예에서, 유동 통로는 엘보우의 하류측에 위치할 수 있다.
일부 실시예에서, 유동 통로는 센서 모듈의 하류측에 위치할 수 있다.
일부 실시예에서 유동 통로는 적어도 가습 챔버, 환자 인터페이스 및 도관(및 선택적으로 센서 모듈)을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서 유동 통로는 적어도 환자 인터페이스와 도관(및 선택적으로 센서 모듈)을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 최대 예측 유량 및/또는 최소 예측 유량은 주기적으로(선택적으로, 각 시간 단계에서) 결정된다.
일부 실시예에서, 컨트롤러는 환자에게 호흡 가능한 가스 기류를 유량 설정값으로 제공하기 위해 또는 제공하려고 시도하기 위해 모터를 제어하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 기류 발생기 출력 허용 범위는 유량 설정값에 기반한다.
일부 실시예에서, 기류 발생기 출력 허용 범위는 모터 속도 상한치 및/또는 모터 속도 하한치를 포함하는 모터 속도 허용 범위이다.
일부 실시예에서, 최대 예측 유량은 현재 모터 속도 및/또는 모터 속도 상한치에 기반한다.
일부 실시예에서, 최대 예측 유량은 현재 모터 속도와 모터 속도 상한치 간의 차이에 기반한다.
일부 실시예에서, 최소 예측 유량은 현재 모터 속도 및/또는 모터 속도 하한치에 기반한다.
일부 실시예에서, 최소 예측 유량은 현재 모터 속도와 모터 속도 하한치 간의 차이에 기반한다.
일부 실시예에서, 컨트롤러는 최대 예측 유량 및/또는 최소 예측 유량과 유량 설정값을 비교하고, 비교 결과에 근거하여 적어도 하나의 알람 조건을 생성하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 알람 조건은 유량 설정값 달성 불가 알람 또는 차단 알람 중 하나 이상을 포함한다.
일부 실시예에서, 유량 설정값 달성 불가 알람은,
최대 예측 유량보다 높은 유량 설정값과 연관된 유량 달성 불가 알람(즉, 유량 설정값이 너무 높음 알람) 및/또는
최소 예측 유량보다 낮은 유량 설정값과 연관된 유량 달성 불가 알람(즉, 유량 설정값이 너무 낮음 알람)
을 포함한다.
일부 실시예에서, 컨트롤러는 최대 예측 유량 및 유량 설정값에 기반하여 유량 설정값 달성 불가 조건을 결정하고 이에 대응하여 유량 설정값 달성 불가 알람을 생성하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 컨트롤러는 유량 설정값이 최대 예측 유량보다 큰 경우에 적어도 하나의 알람 조건을 생성하도록 구성된다(선택적으로 알람 조건은 유량 설정값 달성 불가 알람, 즉 유량 설정값이 너무 높음 알람이다).
일부 실시예에서, 컨트롤러는 유량 설정값이 최대 예측 유량보다 크고 그 차이가 알람 임계값보다 큰 경우에 적어도 하나의 알람 조건을 생성하도록 구성된다(선택적으로 알람 조건은 유량 설정값 달성 불가 알람, 즉 유량 설정값이 너무 높음 알람이다).
일부 실시예에서, 알람 임계값은 유량 설정값을 기준으로 한 비율이다(선택적으로, 알람 조건은 선택적으로 알람 조건은 유량 설정값 달성 불가 알람, 즉 '유량 설정값이 너무 높음' 알람이다).
일부 실시예에서, 상기 유량 설정값을 기준으로 한 비율은 유량 설정값의 약 5% 내지 약 20%, 또는 약 10%이다.
일부 실시예에서, 알람 임계값은 호흡 기기에 의해 제공되는 치료 유형에 따른다.
일부 실시예에서, 컨트롤러는 유량 설정값이 최대 예측 유량보다 크고 그 차이가 차단 임계값보다 큰 경우에 차단 알람을 생성하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 차단 임계값은 유량 설정값의 약 20% 내지 약 70%, 또는 약 50%이다.
일부 실시예에서, 컨트롤러는 최소 예측 유량 및 유량 설정값에 기반하여 유량 설정값 달성 불가 조건을 결정하고 이에 대응하여 유량 설정값 달성 불가 알람을 생성하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 컨트롤러는 유량 설정값이 최소 예측 유량보다 작은 경우에 적어도 하나의 알람 조건을 생성하도록 구성된다(선택적으로 알람 조건은 유량 설정값 달성 불가 알람, 즉 '유량 설정값이 너무 낮음' 알람이다).
일부 실시예에서, 컨트롤러는 유량 설정값이 최소 예측 유량보다 작고 그 차이가 알람 임계값보다 큰 경우에 적어도 하나의 알람 조건을 생성하도록 구성된다(선택적으로 알람 조건은 유량 설정값 달성 불가 알람, 즉 '유량 설정값이 너무 낮음' 알람이다).
일부 실시예에서, 알람 임계값은 유량 설정값을 기준으로 한 비율이다(선택적으로 알람 조건은 유량 설정값 달성 불가 알람이다).
일부 실시예에서, 상기 유량 설정값을 기준으로 한 비율은 유량 설정값의 약 5% 내지 약 20%, 또는 약 10%이다.
일부 실시예에서, 알람 임계값은 호흡 기기에 의해 제공되는 치료 유형에 따른다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 알람 조건의 생성에 대응하여, 컨트롤러는 모터 속도를 기정된 안전 모터 속도로 조절한다.
일부 실시예에서, 컨트롤러는 최대 예측 유량이 안전 임계 유량보다 커질 때까지 및/또는 최소 예측 유량이 안전 임계 유량보다 작아질 때까지 모터 속도를 기정된 안전 모터 속도로 조절한다.
일부 실시예에서, 컨트롤러는 유량 설정값이 최대 예측 유량보다 작아질 때까지 및/또는 유량 설정값이 최소 예측 유량보다 커질 때까지 모터 속도를 기정된 안전 모터 속도로 조절한다.
일부 실시예에서, 기정된 안전 모터 속도는 8000 RPM이다.
일부 실시예에서, 알람 조건은 가청 알람 또는 가시적 알람 중 하나 이상을 포함한다.
일부 실시예에서, 호흡 기기는 비강 고유량 장치이다.
일부 실시예에서, 호흡 기기는 비-밀봉식 인터페이스를 통해 환자에게 가스 기류를 제공한다.
본 개시의 다른 양태에서, 호흡 기기를 제공한다. 상기 호흡 기기는,
기류 발생기,
환자에게 호흡 가능한 가스 기류를 제공하도록 구성된 유동 통로, 및
환자에게 호흡 가능한 가스 기류를 제공하기 위해, 기류 발생기에 대한 기류 발생기 출력을 조절하는 식으로 기류 발생기를 제어하도록 구성된 컨트롤러
를 포함하며, 상기 컨트롤러는
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수를 결정하도록, 그리고
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수 및 현재 기류 발생기 출력에 기반하여 유동 통로에 대한 예측 유량을 결정하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 컨트롤러는, 제1 시간 단계에서, 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수를 결정하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 컨트롤러는, 제2 시간 단계에서, 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수에 기반하여 예측 유량을 결정하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 기류 발생기 출력은,
i. 모터 속도,
ii. 모터 전류,
iii. 모터 듀티,
iv. 유동 통로 내 가스 압력, 또는
v. i 내지 iv의 임의의 조합
이거나 이들을 포함한다.
일부 실시예에서, 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는,
i. 유동 통로의, 또는 유동 통로 일부의, 컨덕턴스,
ii. 유동 통로의, 또는 유동 통로의 일부의, 유동 저항,
iii. 유동 통로 또는 유동 통로의 일부를 따른 압력 강하, 또는
iv. i 내지 iii의 임의의 조합
이거나 이에 기반한다.
일부 실시예에서, 컨트롤러는 현재 유량과 예측 유량을 비교하고, 비교 결과에 근거하여 적어도 하나의 알람 조건을 생성하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 컨트롤러는 현재 유량과 적어도 하나의 유량 임계값을 비교하고, 비교 결과에 근거하여 적어도 하나의 알람 조건을 생성하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 컨트롤러는 현재 유량이 적어도 하나의 누출 유량 임계값보다 큰 경우(선택적으로, 예측 유량이 현재 유량보다 작은 경우) 누출 알람 조건을 생성하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 누출 알람 조건은 현재 유량이 적어도 하나의 누출 유량 임계값 모두보다 클 때 생성된다.
일부 실시예에서, 누출 알람 조건은 현재 유량이 적어도 하나의 누출 유량 임계값보다 큰 여러 인스턴스 후에 생성된다.
일부 실시예에서, 상기 적어도 하나의 누출 유량 임계값은
예측 유량의 백분율을 기준으로 한 백분율 임계값;
기류 발생기 출력 및 선택적으로 상수에 기반한 한계 임계값; 또는
예측 유량의 변이성 측정치에 기반한 변이성 임계값
중 하나 이상을 포함한다.
일부 실시예에서, 현재 유량이 백분율 임계값, 한계 임계값, 및/또는 변이성 임계값의 임의의 조합보다 큰 경우, 컨트롤러는 누출 알람 조건을 생성하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 예측 유량을 기준으로 한 백분율은 약 105% 내지 약 180%, 또는 약 110% 내지 약 120%, 또는 약 150% 내지 약 180%이다.
일부 실시예에서, 한계 임계값은 기류 발생기 출력 및 상수에 기반하며, 이때 상수는 기정된 컨덕턴스이다.
일부 실시예에서, 변이성 임계값은 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수의 표준편차에 기반한다.
일부 실시예에서, 변이성 임계값은 예측 유량에 기반한다.
일부 실시예에서, 변이성 임계값은 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수의 평균 오차에 기반한다.
일부 실시예에서, 컨트롤러는 현재 유량이 적어도 하나의 차단 유량 임계값보다 작은 경우 적어도 하나의 차단 알람 조건을 생성하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 차단 알람 조건은 현재 유량이 적어도 하나의 차단 유량 임계값 모두보다 작은 경우에 생성된다.
일부 실시예에서, 차단 알람 조건은 현재 유량이 적어도 하나의 차단 유량 임계값보다 작은 여러 인스턴스 후에 생성된다.
일부 실시예에서, 상기 적어도 하나의 차단 유량 임계값은
예측 유량의 백분율을 기준으로 한 백분율 임계값;
기류 발생기 출력 및 선택적으로 상수에 기반한 한계 임계값; 또는
예측 유량의 변이성 측정치에 기반한 변이성 임계값
중 하나 이상을 포함한다.
일부 실시예에서, 현재 유량이 백분율 임계값, 한계 임계값, 및/또는 변이성 임계값의 임의의 조합보다 작은 경우, 컨트롤러는 차단 알람 조건을 생성하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 예측 유량을 기준으로 한 백분율은 예측 유량의 약 40% 내지 약 95%, 약 50% 내지 약 90%, 또는 약 60% 내지 약 80%이다.
일부 실시예에서, 한계 임계값은 기류 발생기 출력 및 상수에 기반하며, 이때 상수는 기정된 컨덕턴스이다.
일부 실시예에서, 변이성 임계값은 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수의 표준편차에 기반한다.
일부 실시예에서, 변이성 임계값은 예측 유량에 기반한다.
일부 실시예에서, 변이성 임계값은 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수의 평균 오차에 기반한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 차단 알람 조건 및/또는 적어도 하나의 누출 알람 조건의 생성에 대응하여, 컨트롤러는 모터 속도를 기정된 안전 모터 속도로 조절한다.
일부 실시예에서, 컨트롤러는 적어도 하나의 누출 알람 조건 또는 적어도 하나의 차단 알람 조건이 해제될 때까지 모터 속도를 기정된 안전 모터 속도로 조절한다.
일부 실시예에서, 누출 알람 조건 및/또는 차단 알람 조건은 가청 알람 또는 가시적 알람 중 하나 이상을 포함한다.
일부 실시예에서, 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 확률 밀도 함수로 표현될 수 있다.
일부 실시예에서, 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 하나 이상의 가중 인자에 기반한다.
일부 실시예에서, 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 컨덕턴스 데이터에 기반하며, 이때 컨덕턴스 데이터는 유동 통로의 컨덕턴스의 적어도 하나의 과거 결과값(historic determination)을 포함한다.
일부 실시예에서, 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 타이밍 윈도우 동안의 유동 통로의 컨덕턴스 데이터에 기반하며, 선택적으로 타이밍 윈도우는 이전 20초이다.
일부 실시예에서, 각 시간 단계에서 또는 주기적으로, 유동 통로의 컨덕턴스 결과값이 유동 통로의 컨덕턴스의 적어도 하나의 과거 결과값으로서 저장된다.
일부 실시예에서, 컨덕턴스 데이터는 유동 통로의 컨덕턴스의 각각의 과거 결과값과 연관된 타임스탬프 정보를 포함한다.
일부 실시예에서, 타임스탬프 정보는 유동 통로의 컨덕턴스의 과거 결과값을 얻은 이후 경과된 시간을 포함한다.
일부 실시예에서, 연관된 타임스탬프 정보에 기반하여 유동 통로의 컨덕턴스를 결정할 때 컨덕턴스 데이터에 가중치가 부여된다.
일부 실시예에서, 더 최근의 컨덕턴스 데이터에 덜 최근의 컨덕턴스 데이터보다 더 큰 가중치가 부여된다.
일부 실시예에서, 컨덕턴스 데이터는 유동 통로의 컨덕턴스의 각각의 과거 결과값과 연관된 가중 계수를 포함한다.
일부 실시예에서, 컨트롤러는 유동 통로의 컨덕턴스를 결정하고 유동 통로에 대한 예측 유량을 연속적 또는 주기적으로 결정하도록 구성된다.
본 명세서에 개시된 숫자 범위에 대한 표시(예를 들어, 1 내지 10)는 그 범위 내의 모든 유리수(예를 들어, 1, 1.1, 2, 3, 3.9, 4, 5, 6, 6.5, 7, 8, 9 및 10)는 물론 그 범위 내의 임의의 유리수 범위(예를 들어, 2 내지 8, 1.5 내지 5.5, 및 3.1 내지 4.7)에 대한 표시를 포함하고자 한다.
본 명세서에 기재된 실시예들은 넓은 의미로 본 출원의 명세서에서 개별적으로 혹은 집합적으로 언급하였거나 명시한 부품들, 구성요소들 및 특징들, 그리고 상기 부품들, 구성요소들 및 특징들 중 둘 이상의 임의의 또는 모든 조합에 관한 것으로 여겨질 수도 있고, 본 명세서에서 본 발명과 관련된 기술 분야에 공지된 균등물을 갖는 특정 완전체를 언급하는 경우, 이러한 공지된 균등물은 개별적으로 제시된 것처럼 본 명세서에 포함된 것으로 간주한다.
본 명세서에서, 특허 명세서들 및 다른 문헌을 비롯한 외부 정보 소스를 참조한 경우, 이는 일반적으로 본 발명의 특징을 설명하는 내용을 제공하기 위함이다. 달리 명시되지 않는 한, 이러한 정보 소스에 대한 참조를, 어떤 관할권에서도, 그 정보 소스가 선행 기술이라는 것 또는 해당 기술 분야의 일반적인 상식의 일부를 형성한다는 것의 인정으로 해석되어서는 안 된다.
도 1은 호흡 보조 기기를 다이어그램 형태로 나타낸다.
도 2는 호흡 보조 기기에 사용될 수 있는 감지 회로기판을 예시한다.
도 3은 호흡 보조 기기의 메인 하우징의 제1 저면 사시도로서, 모터 및/또는 센서 모듈 서브어셈블리를 위한, 하우징 내부의 리세스를 나타낸다.
도 3a는 호흡 보조 기기의 메인 하우징의 제2 저면 사시도로서, 모터 및/또는 센서 모듈 서브어셈블리를 위한 리세스를 나타낸다.
도 4는 호흡 보조 기기의 사시도이다.
도 5는 호흡 보조 기기의 모터 및/또는 센서 서브어셈블리, 메인 하우징의 저면, 및 고정식 엘보우의 사시도이다.
도 6은 모터 및/또는 센서 서브어셈블리의 구성요소들의 분해 사시도로서, 서브어셈블리를 거쳐가는 가스 유동 통로를 화살표로 개략적으로 보여준다.
도 7은 모터 및/또는 센서 서브어셈블리의 커버 및 센싱 PCB의 저면도로서, 센서들의 위치를 보여준다.
도 8은 필터 모듈과 밸브 모듈에 대한 개략적 가스 유동 통로의 다이어그램으로서, 실선 화살표는 가스 흐름을 나타낸다.
도 9는 유량 설정값을 달성할 수 있는지 여부를 판단하는 프로세스의 일 예를 설명한다.
도 10은 모터 속도 한계치들과 예측 유량 간의 관계에 대한 일 예를 도시한다.
도 11a, 도 11b1 및 도 11b2는 최소 예측 유량과 유량 설정값의 다양한 비교를 나타낸다.
도 11c는 유량 설정값을 달성할 수 있는지 여부를 판단하는 프로세스의 일 예를 설명한다.
도 12a, 도 12b, 도 12c 및 도 12d는 최소 예측 유량과 유량 설정값의 다양한 비교를 나타낸다.
도 12e는 유량 설정값을 달성할 수 있는지 여부와 차단 여부를 판단하는 프로세스의 일 예를 설명한다.
도 13은 유량 설정값을 달성할 수 있는지 여부와 차단 여부를 판단하는 일 예를 설명한다.
도 14는 예측 유량에 근거하여 누출 또는 차단을 판단하는 방법을 설명한다.
도 15a와 도 15b는 예측 유량 및 현재 유량과 함께 누출 유량 임계값들을 표시한 플롯을 예시한다.
도 15c와 도 15d는 예측 유량 및 현재 유량과 함께 차단 유량 임계값들을 표시한 플롯을 예시한다.
도 16은 모터 속도 및 관련 예측 유량의 일 예를 도시한다.
도 17은 누출 이벤트 및 다수의 누출 유량 임계값들의 일 예를 도시한다.
도 18은 차단 이벤트 및 다수의 차단 유량 임계값들의 일 예를 도시한다.
도 2는 호흡 보조 기기에 사용될 수 있는 감지 회로기판을 예시한다.
도 3은 호흡 보조 기기의 메인 하우징의 제1 저면 사시도로서, 모터 및/또는 센서 모듈 서브어셈블리를 위한, 하우징 내부의 리세스를 나타낸다.
도 3a는 호흡 보조 기기의 메인 하우징의 제2 저면 사시도로서, 모터 및/또는 센서 모듈 서브어셈블리를 위한 리세스를 나타낸다.
도 4는 호흡 보조 기기의 사시도이다.
도 5는 호흡 보조 기기의 모터 및/또는 센서 서브어셈블리, 메인 하우징의 저면, 및 고정식 엘보우의 사시도이다.
도 6은 모터 및/또는 센서 서브어셈블리의 구성요소들의 분해 사시도로서, 서브어셈블리를 거쳐가는 가스 유동 통로를 화살표로 개략적으로 보여준다.
도 7은 모터 및/또는 센서 서브어셈블리의 커버 및 센싱 PCB의 저면도로서, 센서들의 위치를 보여준다.
도 8은 필터 모듈과 밸브 모듈에 대한 개략적 가스 유동 통로의 다이어그램으로서, 실선 화살표는 가스 흐름을 나타낸다.
도 9는 유량 설정값을 달성할 수 있는지 여부를 판단하는 프로세스의 일 예를 설명한다.
도 10은 모터 속도 한계치들과 예측 유량 간의 관계에 대한 일 예를 도시한다.
도 11a, 도 11b1 및 도 11b2는 최소 예측 유량과 유량 설정값의 다양한 비교를 나타낸다.
도 11c는 유량 설정값을 달성할 수 있는지 여부를 판단하는 프로세스의 일 예를 설명한다.
도 12a, 도 12b, 도 12c 및 도 12d는 최소 예측 유량과 유량 설정값의 다양한 비교를 나타낸다.
도 12e는 유량 설정값을 달성할 수 있는지 여부와 차단 여부를 판단하는 프로세스의 일 예를 설명한다.
도 13은 유량 설정값을 달성할 수 있는지 여부와 차단 여부를 판단하는 일 예를 설명한다.
도 14는 예측 유량에 근거하여 누출 또는 차단을 판단하는 방법을 설명한다.
도 15a와 도 15b는 예측 유량 및 현재 유량과 함께 누출 유량 임계값들을 표시한 플롯을 예시한다.
도 15c와 도 15d는 예측 유량 및 현재 유량과 함께 차단 유량 임계값들을 표시한 플롯을 예시한다.
도 16은 모터 속도 및 관련 예측 유량의 일 예를 도시한다.
도 17은 누출 이벤트 및 다수의 누출 유량 임계값들의 일 예를 도시한다.
도 18은 차단 이벤트 및 다수의 차단 유량 임계값들의 일 예를 도시한다.
도 1은 호흡 보조 기기(10)를 나타낸다. 호흡 보조 기기(10)는 다음 중 하나 이상을 수용하는 메인 하우징(100)을 포함할 수 있다: 기류 발생기(11)(일부 실시예에서는 모터/임펠러 형태(예를 들어, 송풍기)), 선택항목인 가습기(12), 컨트롤러(13) 및 사용자 인터페이스(14)(예를 들어, 디스플레이 및 입력 장치(들), 이를테면 버튼(들), 터치스크린 등을 포함).
일부 실시예에서, 가습기(12)는 가습 챔버를 포함할 수 있다. 가습 챔버는 가습기에서 (예를 들어 교체, 세척 및/또는 물 재충전을 위해) 분리되도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 가습 챔버는 가습기에 일체형일 수 있다.
일부 실시예에서, 가습기(12)는 가습기 발열 요소(310)를 포함할 수 있다(도 4 참조). 가습기 발열 요소는 액체 챔버(300)에 열을 제공한다. 액체 챔버 내의 액체는 물 또는 다른 액체일 수 있고/있거나 1종 이상 액체의 혼합물(예를 들어, 물과 약제의 혼합물)로 이루어질 수 있다.
가습기(12)(구비된 경우)는 적절한 수준으로 가스 기류를 가습하고/하거나 적절한 수준으로 가스 기류를 가온할 수 있다. 컨트롤러(13)는 (예를 들어, 적어도 가습기 발열 요소를 제어함으로써) 가습기(12)를 제어하도록 구성될 수 있다.
컨트롤러(13)는 호흡 보조 기기(10)의 작동을 제어하도록 구성되거나 프로그래밍될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(13)는 호흡 보조 기기(10)의 구성요소들을 제어할 수 있다. 그 예로, 기류 발생기(11)를 작동시켜 환자에게 전달하기 위한 가스 기류가 발생되도록 하고; 가습기(12)(구비된 경우)를 작동시켜 상기 발생된 가스 기류가 가습 및/또는 가온되도록 하고; 기류 발생기 또는 송풍기로의 산소 유량을 조절하고; 호흡 보조 기기(10)의 재구성 및/또는 사용자-정의 작동을 위해 사용자 인터페이스(14)로부터 사용자 입력을 수신하고; 사용자에게 정보를 (예컨대, 디스플레이 상에) 출력하는 것이 포함되지만, 이에 국한되지 않는다.
컨트롤러(13)는 하나 이상의 컴퓨터 프로세서, 및 프로세서 실행 가능 명령어나 코드를 저장하는 관련 비일시적 메모리 또는 저장 매체를 포함한다. 이러한 하나 이상의 프로세서에 의해 명령어들이 실행되면 호흡 보조 기기는 본 명세서에 설명된 여러 단계 및 프로세스를 수행하게 된다.
용어 "호흡 보조 기기"는 호흡기 보조 장치, 호흡기 치료 장치 또는 유량 요법 장치란 용어와 상호교환적으로 사용될 수 있다.
용어 "호흡 보조 시스템"은 호흡기 보조 시스템, 호흡기 치료 시스템, 또는 유량 요법 시스템이란 용어와 상호교환적으로 사용될 수 있다.
용어 "현재 유량"은 현재(예를 들어, 현재 시간 단계에서) 측정된 유량을 의미할 수 있다. 용어 "현재 유량"은 가장 마지막에 결정된 유량에 국한되지 않으며, (예를 들어, 이전 시간 단계 또는 가장 최근에 결정된) 유량, 및/또는 일련의 과거 측정을 토대로 결정된 필터링된 유량을 포함할 수 있다(선택적으로, 신호 필터링 및/또는 신호 처리를 포함할 수 있다)는 것으로 이해하면 된다.
본 명세서에 설명된 방법들은 컨트롤러(또는 다른 프로세서)에 의해 실행될 수 있는 것으로 이해하면 된다.
본 명세서에 설명된 방법들은 컨트롤러(또는 관련 메모리)에 저장되고 컨트롤러(또는 관련 프로세서)에 의해 실행되는 제어 소프트웨어의 일부인 소프트웨어 또는 소프트웨어 모듈(예를 들어, 컴퓨터 판독가능 명령어들)로 구현될 수 있다.
사용자는 환자, 의료 전문인(예를 들어, 임상의) 또는 장치 사용에 관심이 있는 그 밖의 모든 사람 중 한 명 이상이 될 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "가스 기류"는 호흡 보조 기기에 의해 제공될 수 있는 임의의 가스 기류, 이를테면, 주변 공기 기류, 실질적으로 100%의 산소로 이루어진 기류, 주변 공기와 산소의 일부 조합을 포함하는 기류, 및/또는 이와 유사한 기류를 지칭할 수 있다.
환자 호흡 도관(16)의 일 단부가 호흡 보조 기기(10)의 하우징(100) 내 가스 기류 배출구(21)에 결합된다. 환자 호흡 도관(16)의 다른 단부는 환자 인터페이스(17)에, 이를테면 매니폴드(19)와 코삽입관(18)을 갖는 비강 캐뉼라에 결합된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 환자 호흡 도관(16)은 안면 마스크, 비강 마스크, 비강 필로우 마스크, 기관내 튜브, 기관 절개 인터페이스 및/또는 이와 유사한 것에 결합될 수 있다.
호흡 보조 기기(10)에 의해 발생된 가스 기류는 가습된 후 환자 호흡 도관(16) 및 환자 인터페이스(17)를 통해 환자에게 전달될 수 있다.
환자 호흡 도관(16)은 이를 통과하여 환자에게 전해지는 가스 기류를 가온하기 위한 발열 소자(16a)를 구비할 수 있다. 발열 소자(16a)는 컨트롤러(13)의 제어를 받을 수 있다. 적어도 하나의 구성에서, 발열 소자(16a)는 히터 열선(16a)이다. 환자 호흡 도관(16) 및/또는 환자 인터페이스(17)는 호흡 보조 치료 장치의 일부로 간주될 수 있다. 호흡 보조 시스템(1)은 호흡 보조 기기(10), 환자 호흡 도관(16) 및 환자 인터페이스(17)를 포함할 수 있다.
컨트롤러(13)는 원하는 유량의 가스 기류를 발생시키도록 기류 발생기(11)를 제어할 수 있다. 컨트롤러(13)는 또한 보충 산소가 전달될 수 있도록 보충 산소 유입구를 제어할 수 있다.
컨트롤러(13)는 또한 환자에 바람직한 수준의 치료 및/또는 안락함을 위해 가스를 바람직한 온도로 가온하도록 가습기(12) 내의 가습기 발열 요소 및/또는 환자 호흡 도관(16) 내의 발열 요소(16a)를 제어할 수 있다.
컨트롤러(13)는 가스 기류의 적절한 목표 온도를 제공받거나 정할 수 있다. 컨트롤러(13)는 가스 기류의 하나 이상의 적절한 목표 온도(들)를 기초로 가습기(12) 내의 가습기 발열 요소 및/또는 발열 요소(16b)를 제어할 수 있다.
일부 실시예에서, 컨트롤러(13)는 환자 인터페이스에서의 설정된 이슬점 및/또는 흡기 도관 단부에서의 설정된 이슬점에 기초하여 가습기(12)의 가습기 발열 요소를 제어할 수 있다.
일부 실시예에서 컨트롤러(13)는 환자 인터페이스에서의 가스 온도 설정값 및/또는 흡기 도관 단부에서의 가스 온도 설정값에 기초하여 발열 요소(16b)를 제어할 수 있다.
예를 들어 도 4에 나타낸 바와 같이, 산소 유입 포트(또는 산소 주입구)(28)는 밸브(1003)를 포함하며, 상기 밸브를 거쳐 가압 가스가 호흡기 치료 기기(10)로 유입될 수 있다. 밸브는 호흡기 치료 기기(10)로의 산소 유량을 조절할 수 있다. 밸브는 비례 밸브 또는 바이너리 밸브를 비롯한 임의 유형의 밸브일 수 있다.
산소 공급원은 산소 탱크 또는 병원 내부에 설치된 산소 공급원일 수 있다. 전형적으로 의료등급 산소는 순도 95% 내지 100%이다. 더 낮은 순도의 산소 공급원도 사용 가능하다. 밸브 모듈 및 필터의 예는 "Valve Modules and Filter"란 발명의 명칭으로 10월 18일에 출원된 WO2018074935에 개시되어 있으며, 그 전체를 본 명세서에 참조로 포함하였다.
호흡 보조 기기(10)는 환자에게 전달되는 가스 중의 산소 함량, 그리고 결과적으로 환자가 흡입하게 되는 가스 중의 산소 함량을 측정 및 조절할 수 있다.
일부 실시예에서, 호흡 보조 기기(10)는 환자의 최대 흡기 요구량을 충족하거나 초과하는 높은 유량의 가스를 전달하는 고유량 요법을 제공할 수 있다.
호흡 보조 기기(10) 내의 다양한 위치에 유량 센서, 온도 센서, 습도 센서 및/또는 압력 센서와 같은 작동 센서들(3a, 3b, 3c)이 자리할 수 있다. 환자 호흡 도관(16) 및/또는 환자 인터페이스(17) 상의 다양한 위치에 추가 센서들(예컨대, 센서들(20, 25))이 자리할 수 있다(예를 들어, 흡기 관의 단부에 또는 그 가까이에 온도 센서(29)가 있을 수 있다).
기기(10)를 통과하는 가스 유동 통로가 시스템의 하나 이상의 구성요소에 의해 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 1에서, 가스 유동 통로는 기류 발생기(11)의 출구와 환자 사이에, 가습기(12), 도관(16), 환자 인터페이스(19) 및 임의의 중간 구성요소들을 거쳐가도록 정의될 수 있다. 시스템 구성요소들의 다양한 조합에 의해 유동 통로가 제공될 수 있는 것으로 이해하면 된다.
호흡기 치료 기기(10)는, 컨트롤러(13)가 센서들로부터 신호(8)를 수신할 수 있게 하는 및/또는 기류 발생기(11), 가습기(12), 및 발열 소자(16a), 가습기 발열 소자를 포함하되 이에 국한되지 않는 호흡 보조 기기(10)의 다양한 구성요소, 또는 호흡 보조 기기(10)와 관련된 부속품 또는 주변기기를 컨트롤러(13)가 제어할 수 있게 하는, 송신기, 수신기 및/또는 송수신기(15)를 구비할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 송신기, 수신기 및/또는 송수신기(15)는 데이터를 원격 서버로 전달하거나, 호흡기 치료 기기(10) 또는 호흡기 치료 시스템(1)의 원격 제어를 가능하게 할 수 있다.
일부 실시예에서, 송신기, 수신기 및/또는 송수신기(15)는 모뎀으로서 또는 모뎀의 일부로서 제공될 수 있다. 송신기, 수신기 및/또는 송수신기(15)는 당해 기술분야에 알려져 있는 예를 들어 Bluetooth, 셀룰러(3G, 4G, 또는 5G 등) 방식과 같은 통신 프로토콜을 하나 이상 사용할 수 있다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 누출 또는 차단 이벤트 및/또는 알람(나중에 더 자세히 설명됨)이 하나 이상의 서버 및/또는 장치(예를 들어, 컴퓨터, 전화기 또는 태블릿)로 전송될 수 있다. 이벤트 또는 알람과 관련된 추가 정보(예를 들어, 시각, 지속시간 또는 중증도)가 서버 및/또는 장치에 추가로 전송될 수 있다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 누출 또는 차단 이벤트 및/또는 알람들(나중에 더 자세히 설명됨)이 원격 환자 관리 시스템으로 전송될 수 있다. 원격 환자 관리 시스템은 예를 들어 하나 이상의 서버를 포함하는 분산 컴퓨터 시스템 및/또는 클라우드 기반 시스템으로 구현될 수 있다. 이러한 하나 이상의 누출 또는 차단 이벤트 및/또는 알람들이 보고서에 포함될 수 있다. 이때 보고서는 환자 보고서(즉, 개별 환자에 대한 특정 보고서)이거나 환자 그룹과 관련된 보고서일 수 있다. 하나 이상의 누출 또는 차단 이벤트 및/또는 알람들의 건수가 기타 다른 정보(예를 들어, 이벤트 및/또는 알람과 관련된 시각)와 함께 보고서에 포함될 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 호흡 보조 기기(10)는 환자에게 전달되는 가스의 산소 함량을 측정 및 조절할 수 있다. 주변 공기와 혼합된 후의 산소는 하나 이상의 가스 조성 센서(이를테면, 초음파 변환기 시스템)를 배치시킴으로써 측정 가능하다. 해당 측정은 호흡기 치료 기기(10), 환자 호흡 도관(16), 환자 인터페이스(17) 등의 내부에서, 또는 임의의 다른 적절한 위치에서 이루어질 수 있다.
장치에서 측정되는 산소 농도는 전달 산소 분율(FdO2)과 동일할 수 있으며, 환자가 들이쉬고 있는 산소의 농도, 즉 흡기 산소 분율(FiO2)과 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서 이들 용어의 의미가 동등한 것으로 볼 수 있다.
산소 농도의 측정은 주변 공기 유입 도관, 산소 유입 도관 또는 환자 호흡 도관 중 적어도 두 도관 상에 자리한 유량 센서들을 사용하여 2가지 이상 가스의 유량을 측정함으로써 이루어질 수도 있다. 유입 가스들 중 추정되거나 측정된 산소 농도(주변 공기의 경우 약 20.9%, 산소의 경우 약 100%)와 함께, 두(both) 유입 가스들 또는 한 유입 가스의 유량, 그리고 전체 유량을 구함으로써, 최종 가스 조성의 산소 농도를 계산할 수 있다. 대안적으로는, 주변 공기 유입 도관, 산소 유입 도관 및 환자 호흡 도관 등 이들 3개 도관 모두에 유량 센서들을 배치시켜, 중복성을 허용하고, 판독값들의 일관성을 확인함으로써 각 센서가 제대로 작동하는지 시험할 수 있게 한다. 호흡 보조 기기(10)에 의해 전달되는 산소 농도를 측정하는 기타 다른 방법들을 이용할 수도 있다.
호흡 보조 기기(10)는 맥박 산소 측정기나 환자 모니터링 시스템과 같은 환자 센서(26)를 포함하여, 환자의 생리학적 매개변수들, 이를테면 환자의 혈중 산소 농도(예를 들어, 혈중 산소 포화도(SpO2)), 심박수, 호흡수 또는 관류 지수 중 하나 이상을 측정하고, 신호 품질 측정값을 제공할 수 있다. 센서(26)는 유선 연결을 통해, 또는 센서(26) 상의 무선 송신기를 통한 통신에 의해, 컨트롤러(13)와 통신할 수 있다. 센서(26)는 환자의 손가락에 연결되도록 설계된 일회용 접착 센서 일 수 있다. 센서(26)는 비-일회용 센서(즉, 재사용이 가능한 센서)일 수 있다. 다양한 연령대에 맞게 설계되었고 환자 신체 상의 여러 위치들에 연결되게 구성된 센서들이 시중에 나와 있으며, 이러한 센서들은 본 호흡 보조 시스템(1)과 사용될 수 있다. 맥박 산소 측정기는 환자에, 전형적으로는 환자의 손가락에 부착될 수 있지만, 귓불과 같은 다른 위치들 역시 선택사항이다. 맥박 산소 측정기는 호흡기 치료 기기(10)의 프로세서에 연결될 수 있으며, 환자의 혈중 산소 포화도를 나타내는 신호를 지속적으로 제공할 수 있다. 환자 센서(26)는 호흡 보조 기기(10)의 작동 도중에 부착되거나 교체될 수 있는 핫 스왑 가능 장치 일 수 있다. 예를 들어, 환자 센서(26)는 USB 인터페이스를 사용하거나 무선 통신 프로토콜(이를테면, Bluetooth® 등)을 사용하여 호흡 보조 기기(10)에 연결될 수 있다. 환자 센서(26)가 작동 중에 연결이 단절되더라도, 호흡 보조 기기(10)는 임의의 기정된 시간 동안은 이전 작동 상태로 계속 작동할 수 있다. 정해진 시간이 지나면, 호흡 보조 기기(10)는 알람을 트리거하고/하거나, 자동 모드에서 수동 모드로 전환하고/하거나, 제어 모드(예컨대, 자동 모드 또는 수동 모드)를 완전히 종료시킬 수 있다. 환자 센서(26)는 물리적 인터페이스 또는 무선 인터페이스를 통해 호흡 보조 기기(10)와 통신하는 병상용 모니터링 시스템 또는 기타 환자 모니터링 시스템일 수 있다.
호흡 보조 기기(10)는 고유량 요법 기기로 이루어지거나 이러한 형태일 수 있다.
본 명세서에서 논의되는 고유량 요법에 당업자가 이해하는 대로의 전형적인 보편적 의미를 부여하고자 하며, 이는 일반적으로 환자의 흡기 흐름을 충족하거나 초과하도록 의도된 유량인 목표 유량의 가습된 호흡 가스를 의도적 비-밀봉식 환자 인터페이스를 통해 전달하는 호흡 보조 기기를 보통 일컫는다. 전형적인 환자 인터페이스의 예로, 비강 또는 기관에 연결되는 환자 인터페이스가 포함되지만 이에 국한되지는 않는다. 성인의 일반적인 호흡량(flow rate)은 보통 분당 약 15 리터(LPM) 내지 분당 약 60 리터 이상의 범위이지만 이에 제한되지는 않는다. 소아 환자(이를테면, 신생아, 영유아, 및 소아)의 일반적인 호흡량은 보통 환자의 체중 킬로그램당, 분당 약 1 리터 내지 분당 약 3 리터 이상의 범위이지만 이에 제한되지는 않는다. 선택적으로 고유량 요법은 또한 보충 산소 및/또는 치료 약제를 포함한 가스 혼합물형 조성물의 투여를 포함할 수 있다. 고유량 요법은 여러 통상적 명칭 중에서 비강 고유량(NHF) 요법, 가습 고유량 비강 캐뉼라(HHFNC) 요법, 고유량 비강 산소(HFNO) 요법, 고유량 요법(HFT) 또는 기관 고유량(THF) 요법으로 흔히 일컬어진다.
예를 들어, 일부 구성에서, 성인 환자의 경우, '고유량 요법'은 분당 약 10 리터(10 LPM) 이상 유량, 이를테면 약 10 LPM 내지 약 100 LPM, 또는 약 15 LPM 내지 약 95 LPM, 또는 약 20 LPM 내지 약 90 LPM, 또는 약 25 LPM 내지 약 85 LPM, 또는 약 30 LPM 내지 약 80 LPM, 또는 약 35 LPM 내지 약 75 LPM, 또는 약 40 LPM 내지 약 70 LPM, 또는 약 45 LPM 내지 약 65 LPM, 또는 약 50 LPM 내지 약 60 LPM 유량의 가스를 환자에게 전달하는 것을 지칭한다. 일부 구성에서, 신생아, 유아 또는 소아 환자의 경우, '고유량 요법'은 1 LPM 초과 유량, 이를테면 약 1 LPM 내지 약 25 LPM, 또는 약 2 LPM 내지 약 25 LPM, 또는 약 2 LPM 내지 약 5 LPM, 또는 약 5 LPM 내지 약 25 LPM, 또는 약 5 LPM 내지 약 10 LPM, 또는 약 10 LPM 내지 약 25 LPM, 또는 약 10 LPM 내지 약 20 LPM, 또는 약 10 LPM 내지 15 LPM, 또는 약 20 LPM 내지 25 LPM 유량의 가스를 환자에게 전달하는 것을 지칭한다. 일부 구성에서, 성인 환자, 신생아, 유아 또는 소아 환자를 위한 고유량 요법 기기는 약 1 LPM 내지 약 100 LPM 유량의, 또는 위에 나열된 하위 범위들 중 임의의 한 범위 내 유량의 가스들을 환자에게 전달하면 된다. 전달되는 가스는 일정 비율의 산소를 포함할 수 있다. 일부 구성에서, 전달되는 가스 내 산소의 백분율은 약 20% 내지 약 100%, 또는 약 30% 내지 약 100%, 또는 약 40% 내지 약 100%, 또는 약 50% 내지 약 100%, 또는 약 60% 내지 약 100%, 또는 약 70% 내지 약 100%, 또는 약 80% 내지 약 100%, 또는 약 90% 내지 약 100%, 또는 100%일 수 있다.
고유량 요법은 환자의 흡기 유량을 충족하거나 초과하는 데, 그리고 환자로의 산소공급을 증가시키는 데, 및/또는 호흡일량을 줄이는 데 효과적일 수 있다.
고유량 요법은 환자의 비공(nare)에 및/또는 경구로, 또는 기관 절개 인터페이스를 통해 공급될 수 있다.
고유량 요법은 의도한 환자의 최대 흡기 유량 요건과 일치하거나 초과 달성하는 유량의 가스를 환자에게 전달할 수 있다. 고유량 요법은 비인두에 플러싱 효과를 발생시킴으로써, 상부 기도의 해부구조상 사강(死腔)에 유입되는 고유량 가스를 이용하여 플러싱될 수 있게 한다. 이는 매 호흡마다 사용할 수 있는 신선한 가스의 저장고를 생성하는 한편, 질소와 이산화탄소의 재호흡(re-breathing)을 감소시킨다. 환자의 FdO2를 조절하고자 할 때 흡기 요구를 충족시키고 기도를 플러싱시키는 것은 더욱더 중요하다. 고유량 요법은 예를 들어 비강 캐뉼라와 같은 비-밀봉식 환자 인터페이스를 이용하여 전달될 수 있다. 고유량 요법은 환자의 호흡수를 늦출 수 있다. 고유량 요법은 환자에게 호기 저항을 제공할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이 "비-밀봉식 환자 인터페이스"(즉, 밀봉되지 않은 환자 인터페이스)란 용어는 환자의 기도와 가스 기류 공급원(이를테면, 기류 발생기(11)) 사이에 환자의 기도를 완전히 폐쇄하지 않는 공압 링크를 제공하는 인터페이스를 지칭할 수 있다. 비-밀봉식 공압 링크는 환자 기도의 약 95% 미만 폐색을 이룰 수 있다. 비-밀봉식 공압 링크는 환자 기도의 약 90% 미만 폐색을 이룰 수 있다. 비-밀봉식 공압 링크는 환자 기도의 약 40% 내지 약 80% 폐색을 이룰 수 있다. 기도는 환자의 비공 및/또는 구강 중 하나 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 비강 캐뉼라의 경우 기도는 비공을 통과한다.
기류 발생기(11)는 송풍기 모듈이거나 이를 포함할 수 있다. 송풍기 모듈은 상기 가스 기류를 발생시키도록 구성된 하나 이상의 송풍기(11)를 포함할 수 있다.
기류 발생기(11)는 주변 실내 공기가 송풍기 내로 혼입될 수 있도록 하는 주변 공기 유입 포트(27)를 포함할 수 있다. 호흡 보조 기기(10)는 또한 밸브로 이어지는 산소 유입 포트(28)를 포함할 수 있으며 이를 통해 가압 가스가 기류 발생기(11)로 유입될 수 있다. 밸브는 기류 발생기(11)로의 산소 유량을 조절할 수 있다. 밸브는 비례 밸브 또는 바이너리 밸브를 비롯한 임의 유형의 밸브일 수 있다.
송풍기(11)는 모터 속도 약 1,000 RPM 초과 약 8,000 RPM 미만, 약 2,000 RPM 초과 약 10,000 RPM 미만, 또는 여기 언급된 값들의 임의의 범위 내 속도로 작동할 수 있다. 송풍기(11)를 작동시켜, 유입 포트들(예컨대, 주변 공기 유입 포트(27) 및/또는 산소 유입 포트(28))을 통해 송풍기(11)로 유입된 가스들을 혼합할 수 있다. 송풍기(11)를 혼합기로 사용하면 별도의 혼합기, 이를테면 배플을 갖춘 정적 혼합기를 구비한 시스템을 상대로 발생할 수 있는 압력 강하현상을 줄일 수 있다.
본 호흡 보조 기기는 가스 조성 센서를 추가로 포함할 수 있다. 가스 조성 센서는 후술되는 센서(예를 들어, 초음파 변환기 구성)일 수 있다.
호흡 보조 기기(10)는 유량 센서를 포함한다. 유량 센서는 환자에게 전달되는 호흡 가능한 가스의 유량을 측정하도록 구성될 수 있다.
컨트롤러(13)는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 컴퓨터 판독가능 명령어로 구성될 수 있다.
컨트롤러(13)는 하나 이상의 메모리 소자를 포함할 수 있다. 메모리 소자는 상기 컴퓨터 판독가능 명령어를 저장하도록 구성될 수 있다.
메모리 소자는 비일시적 메모리 소자일 수 있다.
호흡 보조 기기는 알람 출력을 표시하도록 구성된 하나 이상의 디스플레이 모듈을 포함할 수 있다.
호흡 보조 기기는 가청 알람을 송출하도록 구성된 하나 이상의 가청 모듈을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서 상기 하나 이상의 가청 모듈은 스피커를 포함할 수 있다.
디스플레이 모듈은 하나 이상의 디스플레이를 포함할 수 있다(예를 들어, 액정 디스플레이(LCD) 또는 발광 다이오드(LED) 디스플레이를 예로 들 수 있지만, 임의의 디스플레이 기술을 사용할 수 있는 것으로 이해하면 된다).
디스플레이 모듈은 착탈식 디스플레이(예를 들어, 장치로부터 분리될 수 있는 디스플레이)일 수 있습니다. 착탈식 디스플레이는 유선 또는 무선 연결을 통해 장치(예를 들어, 장치의 컨트롤러)에 연결되어 장치(예를 들어, 장치의 컨트롤러)로부터 데이터를 송신 및 수신하도록 구성될 수 있다.
디스플레이 모듈은 장치 외부에 위치한 원격 디스플레이일 수 있다.
디스플레이 모듈은 시스템으로의 입력을 수신하도록 (예를 들어, 터치스크린으로서) 구성될 수 있다.
디스플레이 모듈은 입출력(I/O) 모듈이 되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 모듈은 사용자로부터 입력을 수신하고 사용자에게 출력을 제공하도록 구성될 수 있다.
디스플레이 모듈은 컨트롤러(13)와 통신할 수 있다. 일부 실시예에서, 디스플레이 모듈은 컨트롤러(13)에 정보(예를 들어, 설정값)를 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 디스플레이 모듈은 컨트롤러(13)로부터 정보(예를 들어, 알람, 센서 출력 및/또는 기타 계산된 변수)를 수신할 수 있다.
추가로 도 2를 참조하면, 호흡 보조 기기(10)에 구현될 수 있는 감지 회로기판(2200)이 도시되어 있다. 감지 회로기판(2200)이 센서 챔버 내에 위치하되, 감지 회로기판(2200)의 적어도 일부가 가스 기류 속에 잠기도록 위치할 수 있다. 가스 기류는 송풍기(11)에서 빠져나와 도관을 거쳐 센서 챔버 내의 유동 통로로 유입될 수 있다. 감지 회로기판(2200) 상의 센서들 중 적어도 일부는 기류의 가스 특성들을 측정하기 위해 (화살표(2203)로 표시된 방향의) 가스 기류 속에 위치할 수 있다. 센서 챔버 내의 유동 통로를 통과한 후, 가스는 앞서 언급한 가습기(12) 쪽으로 배출될 수 있다.
감지 회로기판(2200)은 감지 인쇄회로기판(PCB)일 수 있다. 대안적으로, 기판(2200) 상의 회로는 회로기판 상에 인쇄되는 대신 전자부품들을 연결하는 전선으로 구축될 수 있다. 감지 회로기판(2200)의 적어도 일부분은 가스 기류의 외부에 장착될 수 있다. 가스 기류는 위에서 설명한 기류 발생기(11)에 의해 발생될 수 있다. 감지 회로기판(2200)은 초음파 변환기들(2204)을 포함할 수 있다. 감지 회로기판(2200)은 하나 이상의 서미스터(2205)를 포함할 수 있다. 서미스터(2205)는 가스 기류의 온도를 측정하도록 구성될 수 있다. 감지 회로기판(2200)은 서미스터 유량 센서(2206)를 포함할 수 있다. 감지 회로기판(2200)은 다른 종류의 센서들, 습도 센서(이를테면 개별 온도 센서와 함께 사용되는 습도 전용 센서를 포함), 통합형 습도 온도 센서, 기압 측정용 센서, 차압 측정용 센서 및/또는 게이지 압력 측정용 센서를 포함할 수 있다. 서미스터 유량 센서(2206)는 열선 풍속계, 이를테면 백금 와이어, 및/또는 서미스터, 이를테면 음의 온도 계수(NTC) 또는 양의 온도 계수(PTC) 서미스터를 포함할 수 있다. 가온 온도 감지 소자의 다른 비제한적인 예로, 유리 또는 에폭시-캡슐화된 또는 캡슐화되지 않은 서미스터가 있다. 서미스터 유량 센서(2206)는 일정한 전력을 공급받아 가스의 유량을 측정하도록 구성될 수 있거나 또는 센서와 가스 기류 간의 일정한 온도 차이 또는 일정한 온도에 유지됨으로써 구성될 수 있다.
하나 이상의 서미스터(2205) 및/또는 서미스터 유량 센서(2206)가 통합형 송풍기 혼합기의 하류측에 위치한다는 것은 센서 판독값이 송풍기에 의해 가스 기류에 공급되는 열에 좌우될 수 있음을 뜻한다. 또한, 감지 회로기판과 센서의 적어도 일부를 유동 통로 내부에 배치함으로써 측정 정확도를 높일 수 있다. 유동 통로 내부에 배치되지 않은 센서들과 비해, 기류 속에 잠긴 센서들은 가스 기류와 동일한 조건(이를테면, 온도 및 압력)에 노출될 가능성이 더 높다. 따라서, 이렇게 유동 통로 내부에 배치된 센서들이 가스 기류 특성을 더 잘 나타낼 수 있다.
감지 회로기판(2200)은 가스 기류의 특성, 이를테면 가스 스트림 내 한 가지 이상 가스들의 가스 조성 또는 농도를 측정하기 위해 초음파 변환기, 송수신기 또는 다른 센서들을 포함할 수 있다. 이해하겠지만, 감지 회로기판(2200)에는 임의의 적절한 변환기, 송수신기 또는 센서가 장착될 수 있다. 본 구성에서, 가스 조성 센서는 초음파 또는 음향파를 사용하여 가스 농도를 구하는 초음파 변환기이다.
유량 요법 장치의 몇 가지 예가 "Flow Path Sensing for Flow Therapy Apparatus"란 발명의 명칭으로 2016년 12월 2일에 출원된 국제출원 제PCT/IB2016/053761호와, "Breathing Assistance Apparatus"란 발명의 명칭으로 2016년 6월 24일에 출원된 국제출원 제PCT/NZ2016/050193호에 개시되어 있으며, 이들 전체가 본원에 참조로 포함되었다.
호흡 보조 기기(10)의 구성을 도 3 내지 도 7에 나타내었다. 예를 들어 도 4에 나타낸 바와 같이, 호흡 보조 기기는 메인 하우징(100)을 포함한다. 메인 하우징(100)은 메인 하우징 상부 섀시(102) 및 메인 하우징 하부 섀시(202)를 갖는다.
도 3과 도 3a에 나타낸 바와 같이, 하부 섀시(202)에는 착탈식 또는 비착탈식 모터 및/또는 센서 모듈(400)을 수용하기 위한 모터 리세스(250)가 있으며, 이를 도 13 내지 도 15에 도시하였고 이하 더 자세히 설명하기로 한다. 후방측 에지에 인접하여 저부벽(230)에는 착탈식 또는 비착탈식 모터/센서 모듈(400)을 수용하기 위한 리세스 개구(251)가 형성되어 있으며, 이를 도 5와 도 6에 도시하였고 이하 더 자세히 설명하기로 한다.
도 5 내지 도 7은 모터 및/또는 센서 모듈 또는 서브어셈블리(400)를 보다 자세하게 나타낸다. 위에서 설명한 것처럼, 하부 섀시(202)는 모터 및/또는 센서 모듈(400)을 수용하기 위한 리세스(250)를 포함한다.
도 5 내지 도 7에 나타낸 형태에서, 모터 및/또는 센서 모듈(400)은 3개의 주요 구성요소, 즉 서브어셈블리(400)의 베이스(403)(그 위에 모터(402)가 배치됨), 베이스(403) 상에 마련된 배출 가스 유동 통로 포함-감지층(420), 그리고 커버층(440)으로 이루어진 적층 구조를 포함한다. 베이스(403)와 감지층(420)과 커버층(440)이 조립되어 서브어셈블리 하우징을 형성하며, 이러한 서브어셈블리 하우징은 서브어셈블리(400)가 리세스(250)에 수용될 있도록 리세스(250)의 형상에 상보적인 형상을 가진다. 베이스(403)는 서브어셈블리(400)가 리세스(250) 내에 위치되었을 때 리세스 개구(251)를 밀폐시키도록 구성된다. 서브어셈블리(400)는 예컨대 패스너, 클립, 또는 퀵 릴리즈(quick release) 구조를 이용하는 등 임의의 적절한 방식으로 리세스 내 제자리에 유지되거나, 또는 비착탈식으로 고정될 수 있다.
감지층은 하나 이상의 센서가 있는 가스 유동 통로를 포함하며, 가스 유동 통로는 가스를 하우징의 배출 포트로 전달하도록 배치된다.
모터(402)는 임펠러 챔버를 획정하는 본체(408)를 가지며, 임펠러 챔버에는 임펠러가 수용된다. 모터(402)는 임의의 적합한 가스 송풍기 모터일 수 있으며, PCT 공개 명세서 WO2013/009193에 기재된 유형의 모터 및 임펠러 어셈블리를 예로 들 수 있다. 상기 명세서의 내용 전체가 본 명세서에 참조로 포함되었다.
가스 배출구(406)는 모터 상부에 적층되어 있는 배출 가스 유동 통로 포함-감지층(420)의 가스 유입구와 유체 연통된다. 상기 층(420)은 복수의 장착용 레그(425)를 갖는 본체(422)를 포함하며, 상기 본체(422)의 장착용 레그들이 베이스(403)의 복수의 장착 슬롯(미도시)에 삽입됨으로써 본체가 베이스(403)에 고정될 수 있다. 일 구성에 의하면, 가스 배출구(406)를 가스 유동 통로 포함-감지층(420)의 가스 유입구와 연결(couple)시키는 가스 유동 통로가 본체(422)에 의해 획정된다.
본체(422)는 감지-가스 유동 통로의 하부 부분(426)을 형성한다. 커버층(440)은 상기 감지-가스 유동 통로의 상부 부분(446)을 획정하는 본체(442)를 갖는다. 상부 부분(426)과 하부 부분(446)은 실질적으로 서로 상응하는 형상이다.
도 6과 도 7에 나타낸 바와 같이, 가스 유동 통로는 선형의 길게 뻗은 가스 유동 부분(428, 448)을 포함한다. 유입구는 가스 유동 통로의 접선 입구 부분(430, 450)과 유체 연통되며, 접선 입구 부분은 가스 유동 통로 중 선형의 길게 뻗은 부분(428, 448)의 입구 단부에 또는 그에 인접하여 위치한다. 가스 유동 통로 중 선형의 길게 뻗은 부분의 양쪽 끝에는 리세스(433, 453 및 434, 454)가 형성되어 있다.
가스 기류 배출 포트(452)는 커버층(440)의 본체(442)를 통해 세로방향으로 뻗어 있으며, 가스 유동 통로 중 선형의 길게 뻗은 부분(428, 448)의 반대쪽 출구 단부에 또는 그에 인접하여 위치한다. 가스 배출 포트(452)는 모터 리세스(250)의 상부 부분과 유체 연통되며, 결과적으로 가스 기류 통로와 유체 연통된다. 다시 말하면, 모터/센서 모듈(400)로부터 가스 누출이 생기면, 리세스(250)의 벽(252)과 천장(262) 구조로 인해, 가스는 부피가 큰 전자제품 및 제어 장비가 수용되어 있는 메인 하우징(100) 부분으로 진입하는 것이 아니라 대기로 배출될 수 있다. 리세스(250)는 도 15에 나타낸 바와 같이 천장(262)에서 하향 돌출되는 스페이서(들)(이를테면, 돌기)를 포함함으로써, 가스 배출 포트(452) 및 리세스(262) 천장으로부터의 가스 기류에 대해 적절한 간격이 유지되도록 할 수 있다.
모터 및/또는 감지 모듈(400)을 거쳐 나오는 가스 유동 통로의 적어도 일부가 굴곡진 또는 구불구불한 구조라는 것을 도 7에서 볼 수 있다. 예를 들어, 길게 연장된 부분들(428, 448)을 거쳐가는 가스 기류 이동 방향은 일반적으로 가스 배출 포트(452)로부터 엘보우(324)를 통해 가스 기류 통로의 입구까지 이어지는 가스 기류 이동 방향과 반대 방향이다.
도 6과 도 7에 나타낸 바와 같이, 커버층(440)은 감지 인쇄회로기판(PCB)(456)을 포함한다. 커버층(440)은 또한 하나 이상의 온도 센서(이를테면, 서미스터)를 포함할 수 있으며, 이들 센서는 가스 유동 통로 중 길게 연장된 부분(428, 448)에 자리한다. 한 센서는 가스 온도를 측정하고 다른 센서는 중복(이중화) 온도 센서로서 작용할 수 있다. 대안적으로, 서미스터들 중 하나는 (예컨대, 항온 서미스터로 사용되는 등) 기준 유량 센서로 사용될 수 있으며, 측정된 온도들은 가스 유동 통로 부분(428, 448)을 거쳐가는 가스 유량을 구하는 데 사용될 수 있다. 상기 하나 이상의 온도 센서는 가스 기류를 대면하는 감지 PCB(456)의 한 부분에 위치할 수 있다. 감지 PCB(456)는 추가로 다른 센서들을 포함할 수 있으며, 이러한 센서들로는 압력 센서, 습도 센서 및 이슬점 센서가 포함되지만 이에 국한되지 않는다.
전자기기 보드들(272) 둘 다 또는 하나는 센서와 전기적으로 통신 또는 접속됨으로써, 센서로부터 수신되는 정보를 처리하고 이렇게 센서로부터 수신되는 정보를 토대로 장치(10)를 작동시킬 수 있다.
대안적 구성에 의하면, 모터/임펠러 유닛은 장치(10)로부터 원격 제공될 수 있다. 이 구성에서, 리세스(250)에 수용되는 모듈은 가스 유동 통로 포함-각종 센서들만 포함할 수 있어, 가스를 고정된 엘보우(324) 및 그에 따라 액체 챔버(300)로 전달한다. 대안적 구성에 의하면, 리세스(250)에 수용되는 모듈은 센서를 제외하고 모터와 가스 유동 통로만 포함할 수 있다.
또 다른 대안적 구성에서, 모터 및/또는 센서 모듈(400)은 리세스(250)에 착탈식으로 장착되는 대신 영구적으로 장착될 수 있다.
일부 구성은 가스 기류 내 가스로부터 전기/전자 부품을 격리하는 이점을 제공할 수 있다.
유동 통로는 크기가 작으며(compact), 방향전환/급 방향전환을 줄여 기류 분리 및 유동 저항을 감소시킨다.
모터 및 유동 통로의 배치형태는 벽의 배치형태로 인해 또 다른 격리층을 제공한다.
모듈식 모터 및/또는 센서 모듈을 구비함으로써, 청소 및/또는 수리 작업을 위해 필요한 경우, 모듈의 다양한 부품들을 분리 또는 분해하는 것이 가능해진다.
일부 실시예에서, 모터 및/또는 센서 모듈에는 누출 통로가 없다.
일부 실시예에서, 모터 및/또는 센서 모듈 자체가 잠재적인 누출 지점일 수는 있지만, 이 영역에서 누출이 발생하면 산소가 대기나 액체 챔버로 배출될 것이다.
예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 기기(10)에는 밸브 모듈이 포함되어 있어 기기(10)의 가스 유동 통로에 진입하는 산소 및/또는 다른 가스들의 유량을 조절하고 기기(10)로 하여금 기류에 혼입되어 있는 산소의 비율을 조정할 수 있도록 한다. 밸브 모듈은 예를 들어 오작동, 정기 보수 또는 향후 업그레이드/개선 등의 경우에, 제조, 조립, 수리 또는 교체가 용이하도록 모듈식 유닛으로 형성된다.
기기(10)는 필터로 이루어질 수 있는 필터 모듈(1001)을 포함할 수 있다.
본 명세서에 기술된 필터 모듈과 밸브 모듈은 장치를 위한 다양한 가스 유동 통로를 제공할 수 있다. 예를 들어, 밸브 모듈은, 밸브 모듈과 필터 모듈을 거쳐 장치의 가스 유동 통로에 진입하는 산소의 유량을 조절할 수 있다. 대안적으로는, 대안적 산소 공급원을 필터 모듈에 대안적 공급 입구를 통해 직접 연결시키는 식으로, 밸브 모듈을 우회시킬 수 있다. 이는 사용자가 산소 공급을 수동으로 (즉, 벽면 설치형 유량계(rotameter)를 사용하여) 조절하기 원하는 경우에 실용적일 수 있다.
본 명세서에 기술된 필터 모듈과 밸브 모듈은 임의 유량의 가스를 전달하기 위해 기기에서 개별적으로 사용될 수 있는 것으로 이해하면 된다. 대안적으로는, 기능 개선을 위해 필터와 밸브 모듈을 필터 밸브 조립체로서 함께 사용할 수도 있다.
도시된 구성에서, 기기(10)는 다음 중 적어도 한 방식으로 산소를 공급받는다:
(기기에 의한 자동 산소 조정을 위한) 밸브 모듈을 통해; 또는
필터 상단에 제공된 대안적 가스 유입구를 통해(수동 조절이 가능한 산소 공급부 - 이를테면, 조정 장치에 의해 조정되는 벽면 설치형 유량계가 부착될 수 있음).
본 명세서에서 설명된 다양한 구성은 단지 예시적인 구성들이다. 이 구성들 중 어느 한 구성의 임의의 하나 이상의 특징부를 다른 나머지 구성들 중 어느 한 구성의 임의의 하나 이상의 특징부와 조합하여 사용할 수 있다.
다른 예로, 모터 및/또는 센서 서브어셈블리 리세스가 메인 하우징의 저면에 있는 것으로 설명하였지만, 대안으로 상기 리세스는 하우징의 후방, 측면, 전방 또는 상부에 있을 수 있다. 공기 유입구 및/또는 산소 유입구 역시 필요에 따라 다르게 위치될 수 있다.
다른 예로, 액체 챔버와 챔버 만입부에 있어서, 액체 챔버가 하우징의 전방에서 챔버 만입부로 삽입되고 그로부터 분리되도록 구성하는 대신에, 액체 챔버가 하우징의 측면, 후방 또는 상부에서 챔버 만입부로 삽입되고 그로부터 분리되도록 구성할 수 있다.
다른 예로, 필터 모듈이 위쪽에서 하우징으로 삽입되고 밸브 모듈이 아래쪽에서 하우징으로 삽입되는 것으로 기술되었지만, 이 구성요소들 중 어느 하나 또는 둘 다는 하우징의 임의의 적합한 부분으로, 이를테면 상부 부분, 하부 부분, 측면 부분, 전방 부분 또는 후방 부분으로 삽입될 수 있다.
환자 및 사용자에게 가온 가습 가스를 전달할 수 있는 호흡 보조 기기를 참조하여 필터 모듈과 밸브 모듈을 설명하였다. 본 기기는 만성 폐쇄성 폐질환(COPD) 환자 및/또는 호흡곤란을 겪고 있는 환자를 치료하는 데 적합할 수 있다. 예를 들어 호흡 곤란, 낮은 산소 포화도(예: SpO2) 또는 높은 이산화탄소 분압(예: PaCO2)을 보이는 환자를 치료한다. 본 기기는 높은 유량의 가스를 환자 인터페이스에 전달하도록 구성될 수 있다(고유량 요법, 특히 비강 고유량 요법). 비강 고유량 요법은 호흡곤란을 일으키는 감염(예컨대, COVID 19)을 치료하는 데에도 사용될 수 있다.
대안적으로, 필터 모듈 및/또는 밸브 모듈은 다른 용도의 장치에 사용될 수 있다. 이러한 기기는 고유량 요법 기기 또는 저유량 요법 기기일 수 있다. 이들 특징은 또한 양압에서 (가습 또는 비가습) 가스를 전달할 수 있는 지속적 기도 양압(CPAP) 장치에 제공될 수 있다.
대안적으로 필터 모듈 및/또는 밸브 모듈은 가습기가 필요하지 않은, 따라서 액체 챔버(300)가 필요하지 않은 기기와 사용될 수 있다. 예를 들어, 모터 및 가스 유동 통로를 전기 전자 부품들로부터 격리시키는 구성을 다른 유형의 가스 전달 장치에 폭넓게 적용할 수 있는 것으로 이해하면 된다.
이하, 호흡 기기가 제공하는 최소 및/또는 치대 유량을 예측하기 위한 방법 및 장치와 관련된 실시예들을 설명하고자 한다.
위에서 설명한 바와 같이, 사용자 또는 임상의는 사용자 인터페이스를 통해 기기에 유량 설정값을 입력할 수 있다. 그러면 기기는 이러한 유량 설정값에 상응하는 유량을 제공하기 위해 모터 또는 기타 기류 발생기를 제어하려고 시도할 것이다.
특정 유동 통로를 사용하여 유량 설정값에 상응하는 유량이 환자에게 전달될 수 없는 경우(예를 들어, 유동 통로의 컨덕턴스가 너무 높거나 너무 낮은 경우), 환자는 적절한 치료를 받지 못할 수 있다.
예를 들어, 유량 설정값이 유동 통로에 대한 최대 예측 유량보다 큰 경우, 환자는 임상의가 예상한 것보다 작은 유량(예컨대, 유동 통로에 대한 최대 예측 유량과 동일한 유량)을 공급받을 수 있다. 이는 유동 통로의 현재 조건(예를 들어, 막혀 있을 수 있음)으로 인해 기기가 유량 설정값을 충족할 만큼 충분히 높은 유량을 제공할 수 없기 때문이다.
또 다른 예로, 유량 설정값이 최소 예상 유량보다 작은 경우, 사용자는 임상의가 예상한 것보다 더 높은 유량을 공급받을 수 있는 데, 이는 유동 통로의 현재 조건으로 인해 기기가 유량 설정값을 충족할 만큼 충분히 낮은 유량을 공급할 수 없기 때문이다. 이 경우 환자는 적절한 치료를 받지 못할 수 있으며 이는 환자에게 위험을 초래할 수 있다.
종래의 시스템들은 호흡 가스의 유량이 일정 기간 동안 유량 설정값을 달성하지 않은 경우에만 알람을 제공할 수 있다. 그러나 일부 경우에 이들 유형의 시스템들 중 몇몇은 이러한 상태를 감지하고 알람을 생성하는 데 시간이 오래 걸릴 수 있으며 이에 따라 임상의나 사용자가 알게 되기까지 지연될 수 있다. 이 시간 동안 환자는 유량 설정값에 상응하는 유량을 공급받지 못하여 적절한 치료를 받지 못할 수 있다.
특정 유동 통로에 대해 예측되는 최대 및 최소 유량을 (기류 발생기 출력 허용 범위 및 유동 통로의 컨덕턴스에 기초하여) 결정하면, 부적절한 치료(예를 들어, 유량 설정값을 달성하지 못한 치료)가 제공되는 시간을 현저히 줄일 수 있다. 특정 유동 통로에 대해 예측되는 최대 및 최소 유량을 결정하면, 알람을 생성하는 데 걸리는 시간(그리고 예를 들어 임상의가 대응하여 필요한 조치를 취하는 데 걸리는 시간) 또한 줄일 수 있다.
또한, 유량 설정값을 달성할 수 없다는 판단을 내리기 위해 기기(10)가 유량 설정값에 도달하려고 시도할 필요는 없기 때문에, 알람(유량 설정값을 달성할 수 없음을 나타냄)을 생성하는 데 걸리는 시간을 줄일 수 있다.
최소 예측 유량 및/또는 최대 예측 유량은 호흡 가스가 제공되는 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수, 그리고 기류 발생기의 허용 출력 범위에 근거할 수 있다. 예를 들어, 일단 컨덕턴스를 나타내는 변수가 계산되면, 컨덕턴스를 나타내는 변수, 그리고 기류 발생기의 최대 및 최소 출력 각각의 함수로서 최대 유량과 최소 유량을 예측할 수 있다. 이러한 최대 예측 유량과 최소 예측 유량은 기류 발생기의 허용 출력 범위를 고려하여 기류 발생기가 제공할 수 있는 예측 유량 범위의 한계치들을 나타낸다.
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 유동 통로의 컨덕턴스일 수 있거나 유동 통로의 컨덕턴스에 근거할 수 있다(예를 들어, 이하 더 자세히 설명되는 컨덕턴스 데이터에 기반할 수 있다).
추가적으로 또는 대안적으로 기기는 최소 유량 및 최대 유량에 근거하여 기기가 (현재 유동 통로 조건을 고려하여) 유량 설정값을 달성할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 예를 들어, 최소 유량 및 최대 유량은 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수에 기반하여 정해진다.
유동 통로는 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 유동 통로를 구성하는 구성요소들은 착탈식 및/또는 교체 가능하며, 각 구성요소는 하나 이상의 대안을 가질 수 있다. 예를 들어, 유동 통로의 일부를 형성하도록 연결시킬 수 있는 여러 가능한 환자 인터페이스가 있을 수 있다.
유동 통로는 가습 챔버, 하나 이상의 호흡 도관, 환자 인터페이스, 엘보우 또는 센서 모듈 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
유동 통로는 기류 발생기(10)(및 선택적으로 기류 발생기(10)의 출구)의 하류측에 위치할 수 있다.
유동 통로는 가습기(12)(및 선택적으로 가습 챔버의 출구)의 하류측에 위치할 수 있다.
유동 통로는 엘보우의 하류측에 위치할 수 있다.
유동 통로는 센서 모듈의 하류측에 위치할 수 있다.
예를 들어 센서 위치에 따라, 유동 통로(컨덕턴스를 나타내는 변수가 결정됨)가 다르게 정의될 수 있다. 예를 들어, 가습기 출구(즉, 참조번호 3b) 또는 도관 입구(즉, 참조번호 3c)에 센서를 배치하여 사용하는 경우, 유동 통로는 이 센서의 하류측으로 획정될 수 있다.
일부 실시예에서 유동 통로는 적어도 가습 챔버, 환자 인터페이스 및 도관(및 선택적으로 센서 모듈)을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서 유동 통로는 적어도 환자 인터페이스와 도관(및 선택적으로 센서 모듈)을 포함할 수 있다.
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수의 값(들)은 유동 통로 내부의 특정 구성요소에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 더 큰 직경의 도관을 사용하는 유동 통로에 대한 컨덕턴스를 나타내는 변수가 더 작은 직경의 도관을 사용하는 동일한 유동 통로에 대한 컨덕턴스를 나타내는 변수보다 클 수 있다.
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 유동 통로 외부의 매개변수들, 예를 들어 환자의 신체구조나 컨디션, 그리고 환자와 환자 인터페이스 사이의 연결 상태에 기반할 수 있다.
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 또한 환자 인터페이스(17)와 환자 사이의 연결 특성에 기반할 수도 있다. 예를 들어, 코삽입관과 비공 사이가 더 밀착되어 끼워질수록 (대기로 가스 기류가 더 적게 빠져나가게 되므로) 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수가 더 낮아질 수 있다. 그러나 코삽입관과 비공 사이가 더 느슨하게 끼워질수록 더 많은 가스 기류가 대기로 빠져나가게 됨에 따라, 유동 통로에 대한 컨덕턴스를 나타내는 변수가 더 커질 수 있다. 이러한 효과는 비-밀봉식 시스템에서 더욱 두드러지게 되는데, 그 이유는 컨덕턴스를 나타내는 변수의 상당 부분이 환자 인터페이스(17)와 환자 사이의 연결 상태에 기반하기 때문이다.
또 다른 예로, 코삽입관의 변형 또한 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수에 영향을 미칠 수 있다.
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 환자의 호흡계 특성에 기반할 수도 있다. 예를 들어, 환자 호흡계의 구조적 특성에 따라 유동 통로의 컨덕턴스가 차이날 수 있다.
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 기류 발생기 출력과 호흡 가스의 유량 사이의 관계를 정의한다.
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 유동 통로(또는 유동 통로의 일부)의 컨덕턴스; 유동 통로(또는 유동 통로의 일부)의 유동 저항; 또는 유동 통로(또는 유동 통로의 일부)를 따른 압력 강하, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있거나 이들을 포함할 수 있다.
도 9는 유량 설정값을 달성할 수 있는지 여부를 판단하는 프로세스의 일 예를 설명한다.
단계 910에서, 컨트롤러(13)는 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수를 결정한다.
단계 911에서, 컨트롤러(13)는 유동 통로에 대한 최대 유량 및/또는 최소 유량을 결정한다.
단계 912에서, 컨트롤러(13)는 유동 통로에 대한 최대 유량 및/또는 최소 유량을 유량 설정값과 비교한다.
단계 912에서, 컨트롤러(13)는 유량 설정값을 달성할 수 있는지 여부를 판단한다.
위에서 설명한 바와 같이, 기기는 컨트롤러(13)를 포함할 수 있다. 컨트롤러(13)는 호흡 가능한 가스의 유량을 조절하도록 구성된다.
컨트롤러(13)는 기류 발생기 출력(예를 들어, 모터 속도)을 조절함으로써 호흡 가능한 가스의 유량을 조절할 수 있다.
컨트롤러(13)는 하나 이상의 제어 알고리즘에 기초하여 상기 기류 발생기 출력을 생성할 수 있다.
컨트롤러(13)는 기류 발생기 출력 허용 범위 내로 기류 발생기 출력을 조절하도록 구성될 수 있다. 기류 발생기 출력 허용 범위는 기류 발생기가 안전하게 작동할 수 있는 작동 한계치를 나타낼 수 있다. 일부 실시예에서, 기류 발생기 출력 허용 범위는 안전 한계치를 나타낼 수 있다.
예를 들어 기류 발생기가 모터로 이루어진 일부 실시예에서, 기류 발생기 출력은 모터 출력일 수 있다. 여기서, 기류 발생기 출력은 모터 출력과 관련된 것으로 설명되었지만 기류 발생기의 유형에 따라 기류 발생기 출력이 임의의 출력일 수 있음을 이해할 것이다. 일부 실시예에서 기류 발생기 출력은 예를 들어 유동 통로에 대한 목표 압력일 수 있다.
모터 출력 허용 범위(예를 들어, 위에서 설명한 기류 발생기 출력 범위)는 모터 속도 상한치 및/또는 모터 속도 하한치를 포함한다.
모터 출력 허용 범위는 유량 설정값에 기반한다. 예를 들어, 모터 출력 허용 범위의 크기(magnitude) 및/또는 한계치는 유량 설정값에 비례하거나 수학적으로 관련이 있을 수 있다.
최대 예측 유량은 모터 속도 상한치에 기반한다. 최소 예측 유량은 모터 속도 하한치에 기반할 수 있다.
일부 실시예에서 최대 예측 유량은 추가적으로 현재 모터 속도에 기반할 수 있다.
도 10은 모터 속도 한계치와 예측 유량 간의 관계에 대한 일 예를 도시한다. 예를 들어, 도 10에 나타낸 최소 예측 유량(분당 8 리터(LPM))은 모터 속도 하한치(2,000 RPM)에 해당하고, 최대 예측 유량(30 LPM)은 모터 속도 상한치(10,000 RPM)에 해당한다. 본 예에서, 모터 속도와 예측 유량 간의 관계는 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수에 기반한다.
도 10에서 참조 번호 920은 모터 속도 허용 범위 내의 모터 속도와 유량 간의 관계에 대한 일 예를 도시한다. 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 유동 통로에 대한 유량과 모터 속도 사이의 관계를 표현하거나 그에 기반할 수 있다는 것으로 이해하면 된다.
일부 실시예에서, 최대 예측 유량은 현재 모터 속도와 모터 속도 상한치 간의 차이를 계산함으로써 결정될 수 있다. 마찬가지로, 최소 예측 유량은 현재 모터 속도와 모터 속도 하한치 간의 차이에 기반할 수 있다.
모터 출력(1306)은 모터 속도, 모터 전류, 모터 듀티(듀티 사이클), 유동 통로의 가스 압력, 또는 이들의 임의의 조합이거나 이를 포함할 수 있다.
컨트롤러(13)는 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수를 결정하도록 구성된다.
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 이전 시간 단계에서의 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수에 기반할 수 있다.
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 타이밍 윈도우 동안의 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 또 다른 변수에 기반할 수 있으며, 선택적으로 타이밍 윈도우는 이전 기간, 예를 들어 이전 20초이다. 예를 들어, 컨덕턴스를 나타내는 변수는 유동 통로의 시간가중평균 컨덕턴스 수치에 기반할 수 있다.
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 현재 모터 출력과 현재 유량의 함수일 수 있다.
본 발명의 일 예에서, 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 현재 유량을 현재 모터 출력으로 나눈 값에 비례할 수 있다. 예를 들어,
컨덕턴스를 나타내는 변수를 결정할 때 모터 속도를 이용하는 것이 비-밀봉식 시스템에서 특히 유리할 수 있는데, 이는 컨덕턴스를 결정하는 데 사용될 수 있는 다른 변수들(예를 들어, 압력)은 비-밀봉식 환자 인터페이스로 인해 이용하기가 까다로울 수 있기 때문이다.
또 다른 예에서, 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 현재 유량을 현재 압력의 제곱근으로 나눈 값에 비례할 수 있다. 예를 들어,
최대 예측 유량 및/또는 최소 예측 유량은 주기적으로(선택적으로는, 컨트롤러(13)의 각 시간 단계에서) 결정될 수 있다.
컨트롤러(13)는 또한 최대 예측 유량 및/또는 최소 예측 유량을 하나 이상의 유량 설정값과 비교하도록 구성될 수 있다.
컨트롤러는 최대 예측 유량 및/또는 최소 예측 유량과 하나 이상의 유량 설정값의 비교 결과에 근거하여 적어도 하나의 알람 조건을 생성하거나 활성화하도록 추가로 구성될 수 있다.
상기 적어도 하나의 알람 조건은 유량 설정값 달성 불가 알람 및/또는 차단 알람을 포함할 수 있다.
유량 설정값을 달성할 수 없음에 관한 알람 조건은 최대 예측 유량보다 높은 유량 설정값과 연관된 유량 달성 불가 알람을 포함할 수 있다.
유량 설정값을 달성할 수 없음에 관한 알람 조건은 최소 예측 유량보다 낮은 유량 설정값과 연관된 유량 달성 불가 알람을 포함할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 본 명세서에 설명된 알람의 경우, 일반적인 알람 표시(예를 들어, 해당 매뉴얼에 설명되어 있을 수 있는 메시지) 및/또는 사용자에게 알람을 유발할 수 있는 특정 시스템 결함을 확인할 것을 요청하는 표시를 나타낼 수 있다. 알람에 관한 위의 설명은 하나의 예이며 특정 문구를 수정할 수 있다는 것으로 이해하면 된다.
일부 상황에서는 기류 발생기 출력 하한치(예를 들어, 모터 출력 하한치)로 인해 기기가 유량 설정값을 달성하지 못할 수 있다. 예를 들어, 기기가 기류 발생기 출력을 기류 발생기 출력 하한치 미만으로 줄이지 못한다. 이러한 상황은 예를 들어 하나 이상의 구성요소가 유동 통로에서 분리되거나, 하나 이상의 구성요소가 부적절하게 연결되거나, 하나 이상의 구성요소가 부적절하게 사용되거나, 하나 이상의 잘못된 구성요소가 사용되는 경우 발생할 수 있다.
컨트롤러(13)는 최소 예측 유량 및 유량 설정값에 기반하여 유량 설정값 달성 불가 조건을 결정하고 이에 대응하여 유량 설정값 달성 불가 알람을 생성하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 컨트롤러(13)는 유량 설정값이 최소 예측 유량보다 작은 경우 적어도 하나의 알람 조건을 생성하도록 구성될 수 있다(선택적으로 알람 조건은 유량 설정값 달성 불가 알람이다). 이 조건의 한 예를 도 11a에 나타내었다. 도 11a에서, 유량 설정값(901)은 최대 예측 유량(10 LPM)보다 작은 8 LPM이다.
도 11a 내지 도 11b2 및 도 12a 내지 도 12d는 도 13에 설명된 유량 범위의 일부 예를 도시한다.
일부 실시예에서, 컨트롤러(13)는 유량 설정값이 최소 예측 유량보다 작고 그 차이가 알람 임계값보다 큰 경우에 적어도 하나의 알람 조건을 생성하도록 구성될 수 있다. 도 11b1에서, 유량 설정값(901)은 최소 예측 유량(906)(10 LPM)보다 작은 8 LPM이며 그 차이가 알람 임계값(905)(0.8 LPM)보다 크다. 예를 들어 유량 설정값이 9.2 LPM 미만이면 알람 조건이 생성된다.
알람 한계치(902)는 최소 예측 유량에서 알람 임계값(905)을 뺀 값으로 정의될 수 있다.
일부 실시예에서 컨트롤러(13)는 최소 예측 유량이 유량 설정값보다 크고 그 차이가 알람 임계값보다 큰 경우에 적어도 하나의 알람 조건을 생성하도록 구성될 수 있다. 도 11b2에서, 최소 예측 유량(906)은 유량 설정값(901)(8 LPM)보다 크며 그 차이가 알람 임계값(905)(1.2 LPM)보다 크다. 예를 들어 유량 설정값이 9.2 LPM보다 크면 알람 조건이 생성된다.
알람 임계값은 유량 설정값을 기준으로 한 비율이다. 알람 임계값은 유량 설정값의 약 5% 내지 약 20%, 또는 약 10%일 수 있다. 도 11b는 알람 임계값(905)이 0.8 LPM(즉, 유량 설정값 8 LPM의 10%)인 조건의 예를 나타낸다.
알람 조건은 "유량 설정값 달성 불가" 알람일 수 있으며 선택적으로 "유량 설정값 달성 불가 - 설정값이 최소 유량 미만임" 알람일 수 있다.
일부 실시예에서 알람 임계값은 최소 예측 유량을 기준으로 한 비율일 수 있다. 일부 실시예에서 알람 임계값은 설정된 양일 수 있다.
도 11c는 유량 설정값을 달성할 수 있는지 여부를 판단하는 프로세스의 일 예를 설명한다. 유량 설정값을 달성할 수 없는 경우에는 유량 설정값 달성 불가 알람이 생성될 수 있다.
단계 950에서, 컨트롤러(13)는 컨덕턴스를 나타내는 변수를 결정한다(본 명세서의 다른 곳에서 더 자세히 설명됨). 호흡 기기 내부의 컨트롤러(13)는 치료 중 각 시간 단계에서 단계 950를 수행할 수 있다.
단계 951에서는, 컨덕턴스를 나타내는 변수(단계 950에서 계산됨)와 모터 출력 허용 범위 중 최저 모터 출력(본 예에서는 기류 발생기 출력을 나타냄)에 기반하여 최소 예측 유량을 결정한다.
단계 952에서는, 최소 예측 유량을 유량 설정값 및 알람 임계값(예를 들어, 도 11b에 표시됨)과 비교한다.
단계 953에서, 컨트롤러(13)는 단계 952에서의 비교 결과에 근거하여 유량 설정값을 달성할 수 있는지 여부를 판단한다. 유량 설정값이 최소 예측 유량보다 작고 그 차이가 알람 임계값보다 큰 경우, 컨트롤러(13)는 알람 조건(즉, "유량 달성 불가" 알람)을 생성할 수 있다.
일부 실시예에서, 컨트롤러(13)는 유량 설정값이 최소 예측 유량보다 작고 그 차이가 알람 임계값보다 큰 여러 인스턴스를 필요로 할 수 있다. 이들 실시예에서, 컨트롤러(13)는 연속 "설정 유량 달성 불가" 이벤트들의 수가 연속 카운트 임계값을 초과하도록 요구할 수 있다. 연속 카운트 임계값이 초과되면, 컨트롤러(13)는 유량 설정값이 최소 예측 유량 미만임을 나타내는 알람 조건을 생성할 수 있다(선택적으로 알람 조건은 유량 설정값 달성 불가 알람이다).
일부 실시예에서, 컨트롤러(13)는 알람 조건을 생성하기 위해 임계 시간을 필요로 할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(13)는 유량 설정값이 최소 예측 유량보다 작고 그 차이가 알람 임계값보다 큰 임계 시간을 필요로 할 수 있다. 이들 실시예에서, 컨트롤러(13)는 "유량 달성 불가" 이벤트가 활성화되어 임계 시간을 초과하는 시간을 필요로 할 수 있다. 임계 시간이 초과되면, 컨트롤러(13)는 유량 설정값이 최소 예측 유량보다 작음을 나타내는 알람 조건을 생성할 수 있다(선택적으로 알람 조건은 유량 설정값 달성 불가 알람이다). 일부 실시예에서, 임계 시간은 약 1초 내지 약 5초일 수 있다.
일부 상황에서는 기류 발생기 상한치(예를 들어, 모터 속도 상한치)로 인해 기기는 유량 설정값을 달성하지 못할 수 있다. 예를 들어, 기기는 기류 발생기 출력의 상한치를 초과하는 수준까지 기류 발생기 출력을 증가시키지 못한다. 이는 예를 들어 사용자가 입력한 유량 설정값이 환자 인터페이스에 적합한 것보다 높거나, 환자 인터페이스가 환자에 비해 너무 크거나, 튜브가 폐색 또는 꼬였거나, 유동 통로에 다른 어떤 차단이 발생(예를 들어 환자가 튜브를 깔고 누워 있어 발생)한 때문이다.
컨트롤러(13)는 최대 예측 유량 및 유량 설정값에 기반하여 유량 설정값 달성 불가 조건을 결정하고 이에 대응하여 유량 설정값 달성 불가 알람을 생성하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 컨트롤러(13)는 유량 설정값이 최대 예측 유량보다 큰 경우 적어도 하나의 알람 조건을 생성하도록 구성될 수 있다(선택적으로 알람 조건은 유량 설정값 달성 불가 알람이다). 도 12a에서, 유량 설정값(901)은 최대 예측 유량(906)(30 LPM)보다 큰 40 LPM이다.
일부 실시예에서, 컨트롤러(13)는 유량 설정값이 최대 예측 유량보다 크고 그 차이가 알람 임계값보다 큰 경우에 적어도 하나의 알람 조건을 생성하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서 컨트롤러(13)는 최대 예측 유량이 유량 설정값보다 작고 그 차이가 알람 임계값(908)보다 큰 경우에 적어도 하나의 알람 조건을 생성하도록 구성될 수 있다.
알람 임계값(903)은 최대 예측 유량과 알람 임계값(908)을 합한 값으로 정의될 수 있다.
알람 임계값은 유량 설정값을 기준으로 한 비율이다. 알람 임계값은 유량 설정값의 약 5% 내지 약 20%, 또는 약 10%일 수 있다. 도 12b는 알람 임계값이 5 LPM(즉, 유량 설정값 50 LPM의 10%)인 조건의 예를 나타낸다.
알람 조건은 "유량 설정값 달성 불가” 알람일 수 있으며, 선택적으로는 "유량 설정값 달성 불가 - 설정값이 너무 높음” 알람일 수 있다.
일부 실시예에서, 유량 설정값이 최대 예측 유량보다 크고 그 차이가 차단 임계값보다 큰 경우, 컨트롤러는 차단 알람을 생성하도록 구성된다. 예를 들어, 도 12c에서 유량 설정값(901)(50 LPM)은 최대 예측 유량(907)(30 LPM)보다 크며 그 차이가 차단 임계값(909)(10 LPM)보다 크다.
차단 임계값은 유동 통로의 차단을 나타내도록 유량 설정값과 최대 예측 유량 간의 충분히 큰 차이(예를 들어, 유량 설정값이 최대 예측 유량보다 훨씬 높은 경우)를 나타낼 수 있다.
차단 한계치(902)는 최대 예측 유량에 차단 임계값을 더한 값으로 정의될 수 있다.
일부 실시예에서, 최대 예측 유량이 유량 설정값보다 작고 그 차이가 차단 임계값보다 큰 경우, 컨트롤러는 차단 알람을 생성하도록 구성된다. 예를 들어, 도 12c에서 최대 예측 유량(907)(30 LPM)은 유량 설정값(901)(50 LPM)보다 작으며 그 차이가 차단 임계값(909)(10 LPM)보다 크다.
차단 임계값은 유량 설정값의 약 20% 내지 약 70%, 또는 약 50%이다. 이러한 조건의 예로서, 도 12c는 차단 임계값이 10 LPM(즉, 유량 설정값 50 LPM의 20%)인 조건의 예를 도시한다. 도 12d는 차단 임계값이 15 LPM(즉, 유량 설정값 40 LPM의 37.5%)인 조건의 예를 도시한다.
일부 실시예에서 차단 임계값은 최대 예측 유량을 기준으로 한 비율, 또는 예를 들어 설정된 양일 수 있다.
일부 실시예에서, 차단 임계값을 정의하는, 최대 예측 유량을 기준으로 한 비율은 최대 예측 유량에 기반할 수 있다.
알람 조건은 차단 알람일 수 있다.
유량 설정값 달성 불가 알람 및 차단 알람은 독립적으로 결정되고 생성될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 도 12d에 나타낸 바와 같이, 유량 설정값이 최대 예측 유량보다 크되 그 차이가 차단 임계값보다 크지 않아 유량 설정값을 달성할 수 없다는 알람이 생성될 수 있지만 차단 알람이 생성되지는 않을 것이다.
일부 실시예에서, 예를 들어 도 13에 나타낸 바와 같이, 알람 한계치(903)와 차단 한계치(904)는 위에서 설명한 것처럼 동시에 둘 다 활용될 수 있다.
도 12e는 컨트롤러(13)에 의해 수행되는 유량 설정값 달성 불가 알람 및 차단 알람 결정 방법의 일 예를 설명한다(둘 다 위에서 더 자세히 설명하였다).
단계 1101에서, 컨트롤러(13)는 컨덕턴스를 나타내는 변수를 결정한다(위에서 더 자세히 설명하였다). 단계 1101은 호흡 기기 내에 구비된 컨트롤러(13)에 의한 치료 동안 각 시간 단계에서 수행될 수 있다.
단계 1102에서, 컨트롤러(13)는 컨덕턴스를 나타내는 변수(단계 1101에서 계산됨)와 기류 발생기 출력 범위, 그리고 본 특정 실시예의 경우, 모터 출력 허용 범위의 모터 출력 상한치에 기반하여 최대 예측 유량을 결정한다.
단계 1103에서는 최대 예측 유량을 유량 설정값 및 알람 임계값과 비교한다.
단계 1104에서, 컨트롤러(13)는 유량 설정값을 달성할 수 있는지 여부를 판단한다. 예를 들어 유량 설정값이 최대 예측 유량보다 크고 그 차이가 알람 임계값보다 큰 경우, 컨트롤러(13)는 알람 조건(예를 들어, 유량 설정값 달성 불가 알람)을 생성할 수 있다.
단계 1105에서는 최대 예측 유량을 유량 설정값 및 차단 임계값과 비교한다.
단계 1106에서, 컨트롤러(13)는 차단이 있는지 또는 존재할 수 있는지 판단하고, 존재하는 것으로 판단한 경우 컨트롤러(13)는 차단 알람을 생성할 수 있다. 예를 들어, 유량 설정값이 최대 예측 유량보다 크고 그 차이가 차단 임계값보다 큰 경우, 컨트롤러(13)는 차단 알람을 생성할 수 있다.
일부 실시예에서, 관련 알람을 활성화시키기 위해 컨트롤러(13)는 유량 설정값이 최대 예측 유량보다 크고 그 차이가 알람 임계값(또는 차단 임계값)보다 큰 여러 인스턴스들을 필요로 할 수 있다. 이들 실시예에서, 컨트롤러(13)는 연속 "설정 유량 달성 불가" 또는 "차단" 이벤트들의 수가 연속 카운트 임계값을 초과하도록 요구할 수 있다. 연속 카운트 임계값이 초과되면, 컨트롤러(13)는 알람 조건(예를 들어, 유량 설정값 달성 불가 알람, 또는 차단 알람)을 생성할 수 있다.
또한, 위에서 설명한 바와 같이 적어도 하나의 알람 조건의 생성에 대응하여, 컨트롤러(13)는 모터 속도(또는 기류 발생기 출력)를 기정된 안전 모터 속도(또는 안전 기류 발생기 출력)로 조절할 수 있다.
일부 실시예에서, 컨트롤러(13)는 차단 알람이 생성되는 경우 모터 속도(또는 기류 발생기 출력)를 기정된 안전 모터 속도(또는 안전 기류 발생기 출력)로 조절할 수 있다.
일부 실시예에서, 컨트롤러(13)는 알람 조건이 생성되는 경우 가습기 발열 요소(310) 및/또는 발열 소자(16a)를 끌 수 있다.
일부 실시예에서, 컨트롤러(13)는 차단 알람이 생성되는 경우 가습기 발열 요소(310) 및/또는 발열 소자(16a)를 끌 수 있다.
일부 실시예에서, 컨트롤러(13)는 알람 조건이 생성되는 경우 밸브를 제어함으로써 밸브를 통과하는 보충 가스(예를 들어, 산소)의 유동을 낮추거나 방지할 수 있다.
컨트롤러(13)는 최대 예측 유량이 안전 임계 유량보다 커질 때까지 및/또는 최소 예측 유량이 안전 임계 유량보다 작아질 때까지 모터 속도를 기정된 안전 모터 속도로 조절할 수 있다.
컨트롤러(13)는 유량 설정값이 최대 예측 유량보다 작아질 때까지 및/또는 유량 설정값이 최소 예측 유량보다 커질 때까지 모터 속도를 기정된 안전 모터 속도로 조절할 수 있다.
앞서 언급한 기정된 안전 모터 속도는 약 6000 RPM 내지 약 10000 RPM, 또는 약 8000 RPM일 수 있다.
알람 조건은 기기가 유량 설정값을 달성할 수 없다고 예측하는 하나 또는 다수의 인스턴스 후에 트리거될 수 있다.
도 13은 위에서 설명한 알람 조건들을 하나의 그래프에 표시한 예를 도시한다. 도 13은 유량 설정값 달성 불가 영역들과 차단 영역들을 각각 보여준다. 유량 설정값이 이들 영역 중 하나에 있으면 해당 알람이 활성화된다.
예를 들어 도 13에 도시된 바와 같이 유량 설정값이 알람 한계치(903)보다 큰 경우(예를 들어 유량 설정값 달성 불가 영역 내에 있는 경우), 유량 설정값 달성 불가 알람 및/또는 '유량 설정값이 너무 높음' 알람이 생성될 수 있다.
유량 설정값이 차단 한계치(904)보다 큰 경우(예를 들어 차단 영역 내에 있는 경우) 차단 알람이 생성될 수 있다.
유량 설정값이 알람 한계치(902)보다 작은 경우(예를 들어 유량 설정값 달성 불가 영역 내에 있는 경우) 유량 설정값 달성 불가 알람 및/또는 '유량 설정값이 너무 낮음' 알람이 생성될 수 있다.
최소 예측 유량과 관련하여 유량 설정값 달성 불가 알람에 다른 명칭(즉, '유량 설정값이 너무 낮음')이 주어질 수 있거나 (최대 예측 유량과 관련하여 유량 설정값 달성 불가에 대해) 별도의 알람 조건이 생성할 수 있음을 이해할 것이다.
최대 예측 유량과 관련하여 유량 설정값 달성 불가 알람에 다른 명칭(즉, '유량 설정값이 너무 높음')이 주어질 수 있음을 이해할 것이다.
알람 조건은 가청 알람 또는 가시적 알람 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
하나 이상의 임계값(예를 들어, 알람 임계값 또는 차단 임계값)은 호흡 기기(예를 들어, 비강 고유량 장치일 수 있음)가 제공하는 치료 유형에 따라 다를 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 최대 예측 유량과의 비교에 사용되는 알람 임계값은 최소 예측 유량과의 비교에 사용되는 알람 임계값과 동일하거나 다를 수 있다.
유동 통로 상태에 변화(예를 들어, 새로운 누출 또는 새로운 차단)가 있었는지 여부를 판단하기 위해 유동 통로에 대한 예측 유량을 현재 유량과 비교하는 것도 설명하였다.
이하 더 자세히 설명하겠지만 이 접근 방식은 구성요소들을 아주 다양하게 조합 가능한 시스템에서 특히 유용할 수 있다. 각각의 가능한 구성요소 조합마다 유동 통로의 컨덕턴스 및/또는 누출률이 다를 수 있다. 예를 들어, 고유량 요법 장치 사용 시, 각각의 서로 다른 비-밀봉식 인터페이스는 누출률이 서로 다를 수 있다.
본 시스템은 다양한 인터페이스(예를 들어, 다양한 인터페이스 유형 또는 다양한 인터페이스 크기) 및/또는 다양한 도관(예를 들어, 다양한 치료법)과 함께 사용하기 위한 것일 수 있다. 구성요소 사용 방법에 변이성(예를 들어, 사용자에 대한 인터페이스 적합도의 차이)이 있을 수 있으며, 치료 과정 동안 시스템에 변이성(예를 들어, 도관의 위치 변경, 튜브 내 응축수의 변경 및/또는 사용자에 대한 인터페이스의 적합도 변화)이 있을 수 있다.
환자 인터페이스의 변이성은 다양한 범위의 인터페이스 크기를 감안할 때 비밀봉식 인터페이스를 사용하는 시스템(예를 들어, 고유량 시스템)에서 문제가 될 수 있다. 예를 들어, 가장 큰 인터페이스(예를 들어, 성인용 대형 인터페이스)는 가장 작은 인터페이스(예를 들어, 신생아용 인터페이스)보다 기류 저항이 여러 단계 낮을 수 있다. 이에 따라, 종래 기술 접근 방식은, 모든 인터페이스에 걸쳐 기류에 대한 저항의 범위가 매우 커서, 하나(또는 심지어 여러 개)의 기정된 임계값으로 전체 인터페이스 범위에 걸친 환자 인터페이스의 누출 및/또는 차단 및/또는 연결 또는 연결해제를 정확하게 감지할 수 없기 때문에 효과적이지 않을 수 있다.
시스템은 서로 다른 호흡계 구조 및/또는 (예를 들어, 질병으로 인한) 서로 다른 호흡계 병태를 가진 여러 환자에게 사용될 수 있다.
따라서 시스템이 매우 다양한 상태에 처해질 수 있으므로 종래 기술의 누출 및/또는 차단 판단 방법은 (시스템의 상태들 중 적어도 일부에 대한 지식 없이는) 전체 상태 범위에 걸쳐 일관되게 기능하지 않을 수 있고, 예를 들어 불필요하게 알람을 생성할 수 있거나, 알람을 생성해야 할 때에는 실패할 수도 있다.
시스템의 구성요소들을 식별하는 일은 임상의에게 시간 소모적일 수 있거나, 구성요소들 또는 시스템에 추가적인 복잡성을 가져올 수 있다.
이하 설명되는 접근 방식에서, 유동 통로에 누출 및/또는 차단이 있는지 판단하기 위해 시스템은 가스의 유량을 예측한다. 그런 후 시스템은 이 예측 유량을 현재 측정된 유량과 비교하거나, 현재 측정된 유량을 하나 이상의 임계값(그 중 일부는 예측 유량에 기반할 수 있음)과 비교한다. 예측 유량은 유동 통로의 컨덕턴스(그리고, 이에 따라 구성요소들의 조합)의 함수이기 때문에 시스템이 누출 및/또는 차단을 감지할 수 있는 정확도는 사용되는 구성요소의 조합의 영향을 상대적으로 받지 않는다. 이는 구비된 특정 구성요소들에 대한 정보를 갖거나 이들 구성요소에 관한 가정을 해야 할 수 있는 종래 기술 시스템과 대조된다.
현재 유량은 컨트롤러(13)에 대한 현재 시간에 측정된 유량일 수도 있고, 최근에 측정된 유량(예를 들어, 이전 시간 단계에서 측정된 유량)일 수도 있다. 현재 유량은 센서로부터 필터링된(또는 다르게 조정된) 출력일 수 있다. 대안적으로, 현재 유량은 센서(예를 들어, 앞서 언급한 유량 센서)로부터의 원시 출력일 수 있다.
현재 유량이 예측 유량(및/또는 누출 유량 임계값)보다 크다는 것은 예를 들어 어느 한 구성요소에 누출이 있거나 분리되었음을 나타낼 수 있다.
현재 유량이 예측 유량(및/또는 차단 유량 임계값)보다 작다는 것은 예를 들어 튜브가 (예를 들어, 응축수나 꼬임에 의해) 차단되었거나 폐색되었음을 나타낼 수 있다.
누출이나 차단, 또는 다른 유동 통로 변경 이벤트를 나타내기 위해 필요한 (예를 들어 도 17과 도 18에 나타낸) 유량 임계값은 시간이 지남에 따라 변할 수 있다. 이러한 변이성은 임계값이 시스템의 여러 측정값(예를 들어, 회로 컨덕턴스를 나타내는 변수의 과거 값)의 함수이기 때문일 수 있다.
유량 임계값은 하나 이상의 차단 유량 임계값(차단 확인용) 및/또는 하나 이상의 누출 유량 임계값(누출 확인용)을 포함할 수 있다.
예측 유량이 (예를 들어, 도 18에 나타낸 바와 같이) 현재 유량보다 큰 경우 현재 유량을 차단 유량 임계값과 비교할 수 있다.
예측 유량이 (예를 들어, 도 17에 나타낸 바와 같이) 현재 유량보다 작은 경우 현재 유량을 누출 유량 임계값과 비교할 수 있다.
누출 유량 임계값 및 차단 유량 임계값 둘 다와의 비교를 수행하는 것 외에도, 누출 유량 임계값과의 비교 없이 차단 유량 임계값과 비교할 수 있으며 그 반대의 경우도 가능함을 이해할 것이다.
일부 실시예에서, 컨트롤러(13)는 유동 통로에 대한 예측 유량을 결정하도록 구성된다.
유동 통로에 대한 예측 유량은 (위에서 더 자세히 설명한 바와 같이) 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수와 현재 기류 발생기 출력에 기반한다.
기류 발생기 출력은 (위에서 더 자세히 설명한 바와 같이) 모터 출력일 수 있음을 이해할 것이다. 후술되는 예들은 (위에서 더 자세히 설명한 바와 같이, 예를 들어 모터 속도인) 모터 출력으로서의 기류 발생기 출력과 관련이 있다.
컨트롤러(13)는 현재 유량을 예측 유량과 비교하고, 비교 결과에 근거하여 적어도 하나의 알람 조건을 생성하도록 구성된다.
추가적으로 또는 대안적으로, 컨트롤러(13)는 현재 유량을 예측 유량의 함수인 유량 임계값(예를 들어, 적어도 하나의 차단 유량 임계값 및/또는 적어도 하나의 누출 유량 임계값)과 비교하고, 비교 결과에 근거하여 적어도 하나의 알람 조건을 생성할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 적어도 하나의 유량 임계값은 적어도 하나의 차단 유량 임계값 및/또는 적어도 하나의 누출 유량 임계값을 포함할 수 있다.
컨트롤러(13)는 현재 유량이 누출 유량 임계값보다 큰 경우 적어도 하나의 알람 조건(선택적으로, 누출 알람 조건)을 생성하도록 구성된다.
컨트롤러(13)는 현재 유량이 예측 유량보다 크면서 적어도 하나의 누출 유량 임계값보다 큰 경우(즉, 차단이 아닌 누출을 나타내는 경우) 적어도 하나의 알람 조건을 생성하도록 구성된다.
컨트롤러(13)는 현재 유량이 (예를 들어, 도 18에 나타낸 바와 같이) 적어도 하나의 누출 차단율 임계값보다 작은 경우 적어도 하나의 알람 조건(선택적으로, 차단 알람 조건)을 생성하도록 구성된다.
컨트롤러(13)는 현재 유량이 예측 유량보다 작으면서 적어도 하나의 차단 유량 임계값보다 작은 경우(즉, 누출이 아닌 차단을 나타내는 경우) 적어도 하나의 알람 조건을 생성하도록 구성된다.
도 14는 예측 유량에 기반하여 누출 또는 차단을 판단하는 방법을 설명한다.
단계 1120에서, 컨트롤러(13)는 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수를 결정한다. 이하 더 자세히 설명하겠지만 이는 유동 통로의 컨덕턴스와 관련된 저장된 이력 정보를 포함할 수 있다.
단계 1121에서, 컨트롤러(13)는 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수 및 현재 기류 발생기 출력(예를 들어, 모터 속도)에 기반하여 예측 유량을 결정한다.
단계 1122에서, 컨트롤러(13)는 적어도 하나의 유량 임계값을 결정한다(나중에 더 자세히 설명됨).
단계 1123에서, 컨트롤러는 현재 유량을 유량 임계값과 비교한다. 이때 유량 임계값은 예측 유량이 현재 유량보다 큰 경우에는 차단 유량 임계값일 수 있고, 예측 유량이 현재 유량보다 작은 경우에는 누출 유속 임계값일 수 있다. 이어서 컨트롤러는 현재 유량이 적어도 하나의(또는 선택적으로 모든) 누출 유량 임계값보다 크거나 적어도 하나의(또는 선택적으로 모든) 차단 유량 임계값보다 작은 경우 적어도 하나의 알람 조건을 생성한다.
적어도 하나의 알람 조건의 생성에 대응하여, 컨트롤러는 모터 속도를 기정된 안전 모터 속도로 조절할 수 있다. 컨트롤러(13)는 적어도 하나의 알람 조건이 해결될 때까지 모터 속도를 기정된 안전 모터 속도로 조절할 수 있다. 앞서 언급한 기정된 안전 모터 속도는 (위에서 더 자세히 설명한 대로) 약 6000 RPM 내지 약 10000 RPM, 또는 약 8000 RPM일 수 있다.
일부 실시예에서, 컨트롤러(13)는 알람 조건이 생성되는 경우 가습기 발열 요소(310) 및/또는 발열 소자(16a)를 끌 수 있다.
일부 실시예에서, 컨트롤러(13)는 알람 조건이 생성되는 경우 밸브를 제어함으로써 밸브를 통과하는 보충 가스(예를 들어, 산소)의 유동을 낮추거나 방지할 수 있다.
적어도 하나의 알람 조건의 생성에 대응하여, 컨트롤러는 목표 유량으로 치료를 제공하려고 계속 시도할 수 있다.
알람 조건은 가청 알람 또는 가시적 알람 중 하나 이상을 포함한다.
이러한 적어도 하나의 알람 조건은 현재 유량이 적어도 하나의 누출 유량 임계값보다 큰 여러 인스턴스 후에 생성될 수 있다.
적어도 하나의 알람 조건은 현재 유량이 임계 기간 동안 적어도 하나의 누출 유량 임계값보다 큰 후에 생성될 수 있다. 임계 기간은 약 0.5초 내지 약 5초일 수 있다.
적어도 하나의 알람 조건은 현재 유량이 적어도 하나의 차단 유량 임계값보다 작은 여러 인스턴스 후에 생성될 수 있다.
적어도 하나의 알람 조건은 현재 유량이 임계 기간 동안 적어도 하나의 차단 유량 임계값보다 작은 후에 생성될 수 있다. 임계 기간은 약 0.5초 내지 약 5초일 수 있다.
누출 유량 임계값 및/또는 차단 유량 임계값은,
예측 유량의 백분율을 기준으로 한 백분율 임계값;
기류 발생기 출력 및 상수에 기반한 한계 임계값; 또는
예측 유량의 변이성 측정치에 기반한 변이성 임계값
중 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 15a와 도 15b는 예측 유량 및 현재 유량과 함께 누출 유량 임계값들을 표시한 플롯을 예시한다.
도 15a에서, 현재 유량은 모든 누출 유량 임계값보다 크므로 알람 조건(예를 들어, 누출 알람)이 생성된다.
도 15b에서, 현재 유량은 모든 누출 유량 임계값보다 작으므로 알람 조건이 생성되지 않는다.
도 15c와 도 15d는 예측 유량 및 현재 유량과 함께 차단 유량 임계값들을 표시한 플롯을 예시한다.
도 15c에서, 현재 유량은 모든 누출 유량 임계값보다 크므로 알람 조건이 생성된다(예를 들어, 누출 알람).
도 15c에서, 현재 유량은 모든 차단 유량 임계값보다 작으므로 알람 조건(예를 들어, 차단 알람)이 생성된다.
도 15b에서, 현재 유량은 모든 차단 유량 임계값보다 크므로 알람 조건이 생성되지 않는다.
알람 조건은 현재 유량과 예측 유량 간 차이의 크기에 기반하여 생성될 수 있음을 이해할 것이다. 그러나 일부 구성에서 컨트롤러(13)는 현재 유량과 예측 유량 간 차이가 양의 값인지(즉, 예를 들어 도 15a에 나타낸 바와 같이 현재 유량이 예측 유량보다 크며, 이는 누출을 나타냄), 또는 음의 값인지(즉, 도 15c에 나타낸 바와 같이 현재 유량이 예측 유량보다 작으며, 이는 차단을 나타냄) 고려할 수 있다.
일부 실시예에서, 현재 유량이 모든 누출 유량 임계값(즉, 백분율 임계값, 한계 임계값 및 변이성 임계값)보다 큰 경우 알람 조건이 생성된다.
일부 실시예에서, 현재 유량이 모든 차단 유량 임계값(즉, 백분율 임계값, 한계 임계값 및 변이성 임계값)보다 작은 경우 알람 조건이 생성된다.
백분율 임계값, 한계 임계값 및 변이성 임계값은 누출 유량 임계값에 따라서 동일하거나 다를 수 있다. 백분율 임계값, 한계 임계값 및 변이성 임계값은 차단 유량 임계값에 따라서 동일하거나 다를 수 있다. 이들 임계값이 누출 유량 임계값 및 차단 유량 임계값에 따라서 서로 다를 수 있음을 이해할 것이다.
누출 유량 임계값의 백분율 임계값은 예측 유량의 약 105% 내지 약 180%, 또는 약 110% 내지 약 120%, 또는 약 150% 내지 약 180%이다.
차단 유량 임계값의 백분율 임계값은 예측 유량의 약 40% 내지 약 95%, 약 50% 내지 약 90%, 또는 약 60% 내지 약 80%입니다.
일부 실시예에서 차단 유량 임계값 및/또는 누출 유량 임계값의 백분율 임계값은 예측 유량의 크기를 기준으로 할 수 있다.
한계 임계값은 기류 발생기 출력 및 상수에 기반할 수 있다. 대안적으로, 한계 임계값은 상수일 수 있다.
일부 실시예에서 상수는 기정된 컨덕턴스(또는 예를 들어 컨덕턴스를 나타내는 또 다른 변수)이다. 다른 실시예에서, 상수는 기정된 유량이다.
누출 유량 임계값의 한계 임계값으로, 기정된 제1 컨덕턴스 및/또는 기정된 제1 유량이 이용될 수 있다.
차단 유량 임계값의 한계 임계값으로, 기정된 제1 컨덕턴스 및/또는 기정된 제1 유량을 이용하거나 기정된 제2 컨덕턴스 및/또는 기정된 제2 유량을 이용할 수 있다.
변이성 임계값은 예측 유량의 표준편차에 기반할 수 있다.
누출 유량 임계값의 변이성 임계값은 예측 유량과 예측 유량의 표준편차를 합한 값일 수 있다.
차단 유량 임계값의 변이성 임계값은 예측 유량에서 예측 유량의 표준편차를 뺀 값일 수 있다.
일부 실시예에서 변이성 임계값은 추가적으로 또는 대안적으로 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수의 표준편차에 기반할 수 있다.
변이성 임계값은 예측 유량의 변동 및/또는 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수의 변동 및/또는 기류 발생기 출력의 변동의 함수일 수 있다.
예를 들어, 예측 유량의 변동이 크면 변이성 임계값이 클 수 있고, 예측 유량의 변동이 작으면 변이성 임계값이 작을 수 있다.
변이성 임계값은 저장된 모터 속도 데이터에 기반할 수 있다(예를 들어, 변이성 임계값은 확률 분포 함수로 표현될 수 있다).
변이성 임계값은 컨덕턴스 데이터를 나타내는 저장된 변수에 기반할 수 있다(예를 들어, 변이성 임계값은 확률 분포 함수로 표현될 수 있다).
변이성 임계값은 저장된 컨덕턴스 데이터에 기반할 수 있다.
변이성 임계값은 컨덕턴스 신호를 나타내는 변수와 연관된 노이즈에 기반할 수 있다.
도 16은 (기류 발생기 출력으로서의) 모터 속도(1132) 및 연관된 예측 유량(1131)의 일 예를 나타낸다.
도 16은 변이성 임계값이 모터 속도(1132)의 변화에 대응하여 어떻게 변할 수 있는지를 예시한다. 예측 유량을 중심으로 차단 유량 임계값(1130a)의 변이성 임계값 및 누출 유량 임계값(1130b)의 변이성 임계값을 예측 유량을 중심으로 일정 범위로 표시하였다. 이들 변이성 임계값(1130a, 1130b)의 크기는 모터 속도(1132)의 해당 변화에 비례하여 증가한다. 본 예에서, (유동 통로의 컨덕턴스가 일정하게 유지되는 경우) 모터 속도(1132)가 증가하면 예측 유량(1131)도 증가한다.
(모터 속도(1132)의 증가에 대응하여) 예측 유량이 증가할 때마다 변이성의 크기는 일시적으로 증가한 후 다시 감소한다.
예측 유량이 모터 속도(1132)에 따라 시간이 지나면서 변화하는 것으로 도시되어 있지만, 예측 유량(1131)이 모터 속도(1132)보다 지연될 수 있음을 이해할 것이다.
영역(1135)에서는 변이성 임계값 또는 변이성 불확실성(1130)이 상당히 안정적이다.
영역(1136)에서는 모터 속도에 변화가 있어 예측 유량의 표준편차(또는 기타 확률 측정치)가 증가하고 변이성 임계값(1130)도 증가한다. 시간이 지나고 모터 속도가 안정됨에 따라, 변이성 임계값(1130)은 감소한 후 안정화된다.
일부 실시예에서, 변이성 임계값(1130)은 예측 유량의 크기에 기반한다.
일부 실시예에서, 변이성 임계값(1130)의 크기는 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수의 표준편차(또는 기타 확률 측정치)에 기반한다.
변이성 임계값은 유량 변화 및/또는 모터 속도의 변화 및/또는 타이밍 윈도우의 컨덕턴스를 나타내는 변수에 비례할 수 있다. 타이밍 윈도우는 기정된 시간(예를 들어, 마지막 10초)일 수 있다.
도 16에 나타낸 바와 같이, 변이성 임계값은 모터 속도의 최근 변화 지점에 가까울수록 더 커질 수 있다. 모터 속도가 정상 상태(steady state)로 안정화되면 변이성 임계값이 정상 상태로 감소할 수 있다.
영역(1137)에서는 모터 속도의 변화가 영역(1136)에서보다 더 크므로 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수의 표준편차(또는 다른 확률 척도)가 영역(1136)에서보다 크게 증가하며, 변이성 임계값 역시 마찬가지이다. 이들 영역(1136 및 1137)에서는 시간이 지나고 모터 속도가 안정됨에 따라 변이성 임계값(1130)이 감소한 후 안정화된다.
통계적 변동 또는 오류를 나타내는 다른 변수를 변이성 임계값(예를 들어 분산, 표준편차, 사분위간 범위, 범위 또는 평균절대차이)을 결정하는 데 사용할 수 있음을 이해할 것이다.
변이성 임계값은 컨덕턴스 데이터에 기반할 수 있다(나중에 더 자세히 설명됨).
일부 실시예에서, 변이성 임계값은 예측 유량의 함수일 수 있다(예를 들어, 그에 비례할 수 있다). 예를 들어, 영역(1137)에서의 안정화된 변이성 임계값(1130)은 영역(1135 및 1136)에서보다 더 크며, 이는 예측 유량의 크기가 더 크기 때문이다.
일부 실시예에서 변이성 임계값은 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수의 변동량의 함수일 수 있다(예를 들어, 그에 비례할 수 있다).
도 17은 캐뉼라 분리 이벤트(1140)의 일 예를 도시한다.
도 17에 나타낸 바와 같이, 캐뉼라 분리 이벤트(1140) 이전에는 현재 유량(1131)이 유량 설정값(1142)으로 제공된다.
캐뉼라 분리 이벤트(1140)가 발생하면, 회로의 컨덕턴스 증가로 인해 현재 유량(1131)이 증가하고, 현재 유량을 유량 설정값으로 조절하기 위해 모터 속도가 감소하게 된다. 모터 속도의 감소에 따라, 컨트롤러에 의해 결정된 예측 유량(1143)이 감소하는 것으로 도시되었다.
도 17은 여러 누출 유량 임계값, 예를 들어 한계 임계값(1151), 백분율 임계값(1152) 및 변이성 임계값(1153)을 예시한다.
이들 임계값(1151, 1152, 1153)은 이벤트 이전에 계산되지만 도 17에는 누출 이벤트 이전의 임계값들을 표시하지 않았음에 유의한다.
이들 임계값(1151, 1152, 1153)을 시간 연속으로 표시하였지만 각 시간 단계마다 다시 계산하여 예측 유량과 비교한다. 본 예에서는 현재 유량이 임계값들(1151, 1152, 1153)보다 크면(이는 누출을 나타냄) 알람 조건이 생성된다.
도 18은 차단 이벤트(1140)의 일 예를 도시한다.
도 18에 나타낸 바와 같이, 차단 이벤트(1140) 이전에는 현재 유량(1131)이 유량 설정값(1142)으로 제공된다.
차단 이벤트(1141)가 발생하면, 회로의 컨덕턴스 감소로 인해 현재 유량(1131)이 감소하고, 현재 유량을 유량 설정값으로 조절하기 위해 모터 속도가 증가하게 된다. 모터 속도의 증가에 따라, 컨트롤러에 의해 결정된 예측 유량(1143)이 증가하는 것으로 도시되었다.
컨트롤러(13)는 차단 유량 임계값을 선택할 수 있다.
도 18은 여러 차단 유량 임계값, 예를 들어 한계 임계값(1151), 백분율 임계값(1152) 및 변이성 임계값(1153)을 예시한다.
이들 임계값(1151, 1152, 1153)은 이벤트 이전에 계산되지만 도 18에는 차단 이벤트 이전의 임계값들을 표시하지 않았음에 유의한다.
이들 임계값(1151, 1152, 1153)을 시간 연속으로 표시하였지만 각 시간 단계마다 다시 계산하여 예측 유량과 비교한다. 본 예에서는 현재 유량이 임계값들(1151, 1152, 1153)보다 작으면(이는 차단을 나타냄) 알람 조건이 생성된다.
일부 실시예에서, 추가적으로 또는 대안적으로, 현재 유량과 예측 유량 사이의 차이를 유량 차이 임계값과 비교할 수 있다. 유량 차이 임계값은 예측 유량에 기반하여 계산된 값일 수 있다. 이 경우에서는 유량 임계값을 계산하여 현재 유량과 비교하는 대신, 현재 유량과 예측 유량의 차이를 계산하여 유량 차이 임계값과 비교한다.
유량 차이 임계값은 현재 유량 및 유량 임계값에 기반하여 결정될 수 있다(나중에 설명된다).
컨트롤러(13)는 시간 단계 프로세스에서 전술한 프로세스를 예를 들어 아래 설명되는 바와 같이 수행할 수 있다.
일부 실시예에서, 컨트롤러(13)는, 제1 시간 단계에서, 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수를 결정할 수 있다(또는, 예를 들어 새로운 측정값에 기반하여 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수를 업데이트할 수 있다).
일부 실시예에서, 컨트롤러(13)는, 제2 시간 단계에서, 상기 제1 시간 단계에서 결정된 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수에 기반하여 예측 유량을 결정하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에 의하면, 각 시간 단계에서, 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 현재 시간 단계의 컨덕턴스를 나타내는 변수 및 이전 시간 단계의 컨덕턴스를 나타내는 변수에 기반하여 업데이트될 수 있다.
일부 실시예에 의하면, 각 시간 단계에서, 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 현재 기류 발생기 출력 및 현재 유량에 기반하여 업데이트될 수 있다.
일부 실시예에 의하면, 각 시간 단계에서, 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 여러 가중 인자에 기반하여 업데이트될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 가중 인자들 중 하나는 현재 시간 단계에서의 컨덕턴스를 나타내는 변수, 유량 또는 기류 발생기 출력 중 하나 이상과 연관된 측정 노이즈에 기반할 수 있다.
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 본 명세서의 다른 부분에서 설명된 방식으로 결정될 수 있다.
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 확률 밀도 함수로 표현될 수 있다. 예를 들어, 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 컨덕턴스를 나타내는 변수가 특정 값을 갖는 상대적(인) 가능성을 나타내는 함수일 수 있다(또는 이러한 함수를 포함할 수 있다). 확률 밀도 함수의 특징들을 이용하여 변이성 임계값(또는 임의의 다른 임계값)을 결정할 수 있다.
일부 실시예에서, 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수를 업데이트하는 함수(확률 밀도 함수로 표현됨)는 위에서 설명한 바와 같은 가중 인자들에 기반할 수 있다.
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 저장된 데이터에 기반할 수 있다. 저장된 데이터는 하나 이상의 측정 또는 결정(계산)된 변수들(예를 들어, 컨덕턴스를 나타내는 변수(예를 들어, 컨덕턴스일 수 있음), 유량, 압력 및 모터 출력)에 대한 적어도 하나의 과거 결과값을 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서 저장된 데이터는 컨덕턴스 데이터일 수 있으며 컨덕턴스(예를 들어, 유동 통로의 컨덕턴스)를 나타내는 변수의 과거 결과값을 포함할 수 있다. 이들 실시예에서, 컨덕턴스 데이터의 일부로서 컨덕턴스를 나타내는 변수는 (위에 설명한 바와 같이) 예측 유량 결정 시 시스템 의해 사용되는 컨덕턴스를 나타내는 변수와 상이하거나 동일한 종류일 수 있음을 이해할 것이다.
컨트롤러(13)는 하나 이상의 측정 또는 결정(계산)된 변수들의 적어도 하나의 과거 결과값을 메모리에 저장할 수 있으며 상기 적어도 하나의 과거 결과값을 사용하여 현재 시간에서의 컨덕턴스를 나타내는 변수를 계산할 수 있다. 이러한 방식으로, 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 하나 이상의 측정 또는 결정(계산)된 변수의 이전 값들에 기반하여 동적으로 업데이트될 수 있다.
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 위에서 설명한 바와 같이 저장된 데이터 및 가중 인자에 기반할 수 있다. 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 타이밍 윈도우 동안의 유동 통로의 저장된 데이터에 기반할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(13)는 이전 타이밍 윈도우 이내에 저장된 데이터에 기반하여 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수를 계산할 수 있다. 타이밍 윈도우는 예를 들어 이전 20초일 수 있다.
각 시간 단계에서 또는 주기적으로, 유동 통로의 컨덕턴스 결과값이 유동 통로의 컨덕턴스의 적어도 하나의 과거 기록으로서 저장될 수 있다.
저장된 데이터는 하나 이상의 측정 또는 결정(계산)된 변수의 각각의 과거 결과값과 연관된 타임스탬프 정보를 포함할 수 있다. 컨트롤러(13)는 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수를 결정할 때 이러한 타임스탬프 정보를 사용할 수 있다.
타임스탬프 정보는 하나 이상의 측정 또는 결정(계산)된 변수의 과거 결과값을 얻은 이후 경과된 시간을 포함할 수 있다.
연관된 타임스탬프 정보에 기반하여 유동 통로의 컨덕턴스를 결정할 때 컨트롤러(13)는 저장된 데이터에 가중치를 부여할 수 있다.
일부 실시예에서, 더 최근에 저장된 데이터에 덜 최근의 컨덕턴스 데이터보다 더 큰 가중치가 부여된다.
컨덕턴스 데이터는 하나 이상의 측정 또는 결정(계산)된 변수들 각각의 과거 결과값과 연관된 가중 계수를 포함할 수 있다.
컨트롤러는 유동 통로의 컨덕턴스를 결정하고 유동 통로에 대한 예측 유량을 연속적 또는 주기적으로 결정하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서 컨트롤러는 예측 유량 불확실성을 결정하도록 구성된다.
위에서 설명한 바와 같이, 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 예를 들어 컨덕턴스를 나타내는 변수에 대한 (예를 들어, 확률 분포 또는 벡터를 정의하는) 값 또는 여러 값들에 의해 정의될 수 있다. 컨트롤러는 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수를 결정할 때 전술한 값 또는 여러 값들을 결정할 수 있다.
본 명세서에 언급된 모든 목록은 해당 목록에 속한 항목들의 모든 조합도 포함한다는 점을 이해할 것이다.
Claims (47)
- 호흡 기기로서,
기류 발생기,
환자에게 호흡 가능한 가스 기류를 제공하도록 구성된 유동 통로, 및
상기 호흡 가능한 가스 기류를 제공하기 위해, 기류 발생기에 대한 기류 발생기 출력을 기류 발생기 출력 허용 범위 내로 조절하는 식으로 기류 발생기를 제어하도록 구성된 컨트롤러
를 포함하며, 상기 컨트롤러는
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수를 결정하도록, 그리고
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수 및 기류 발생기 출력 허용 범위에 기반하여 유동 통로에 대한 최대 예측 유량 및/또는 최소 예측 유량을 결정하도록 구성되는, 호흡 기기.
- 제1항에 있어서,
기류 발생기 출력은,
i. 모터 속도,
ii. 모터 전류,
iii. 모터 듀티,
iv. 유동 통로 내 가스 압력, 또는
v. i 내지 iv의 임의의 조합
이거나 이들을 포함하는, 호흡 기기.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는,
i. 유동 통로의, 또는 유동 통로 일부의, 컨덕턴스,
ii. 유동 통로의, 또는 유동 통로의 일부의, 유동 저항,
iii. 유동 통로 또는 유동 통로의 일부를 따른 압력 강하, 또는
iv. i 내지 iii의 임의의 조합
이거나 이에 기반하는, 호흡 기기.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
기류 발생기는 임펠러를 포함하는, 호흡 기기.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
환자에게 전달되는 호흡 가능한 가스 기류의 유량을 측정하도록 구성된 유량 센서
를 포함하는 호흡 기기.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는,
이전 시간 단계에서의 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수에 기반하거나, 타이밍 윈도우 동안의 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수에 기반하며,
선택적으로 타이밍 윈도우는 이전 20초인, 호흡 기기.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 현재 기류 발생기 출력과 현재 유량에 기반하는, 호흡 기기.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수는 현재 유량을 현재 기류 발생기 출력으로 나눈 값에 기반하는, 호흡 기기.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
컨덕턴스를 나타내는 변수는
에 비례하는, 호흡 기기.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
컨덕턴스를 나타내는 변수는
에 비례하는, 호흡 기기.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
유동 통로는 가습 챔버, 하나 이상의 호흡 도관, 환자 인터페이스, 엘보우(elbow) 또는 센서 모듈 중 하나 이상을 포함하는, 호흡 기기.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
컨트롤러는 환자에게 호흡 가능한 가스 기류를 유량 설정값으로 제공하기 위해 또는 제공하려고 시도하기 위해 모터를 제어하도록 구성되는, 호흡 기기.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
기류 발생기 출력 허용 범위는, 모터 속도 상한치 및/또는 모터 속도 하한치를 포함하는 모터 속도 허용 범위인, 호흡 기기.
- 제13항에 있어서,
최대 예측 유량은 현재 모터 속도 및/또는 모터 속도 상한치에 기반하는, 호흡 기기.
- 제13항 또는 제14항에 있어서,
최소 예측 유량은 현재 모터 속도 및/또는 모터 속도 하한치에 기반하는, 호흡 기기.
- 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
컨트롤러는 최대 예측 유량 및/또는 최소 예측 유량과 유량 설정값을 비교하고, 비교 결과에 근거하여 적어도 하나의 알람 조건을 생성하도록 구성되는, 호흡 기기.
- 제16항에 있어서,
적어도 하나의 알람 조건은 유량 설정값 달성 불가 알람 또는 차단 알람 중 하나 이상을 포함하는, 호흡 기기.
- 제17항에 있어서,
유량 설정값 달성 불가 알람은,
최대 예측 유량보다 높은 유량 설정값과 연관된 유량 달성 불가 알람(즉, 유량 설정값이 너무 높음 알람) 및/또는
최소 예측 유량보다 낮은 유량 설정값과 연관된 유량 달성 불가 알람(즉, 유량 설정값이 너무 낮음 알람)
을 포함하는, 호흡 기기.
- 제17항 또는 제18항에 있어서,
컨트롤러는 최대 예측 유량 및 유량 설정값에 기반하여 유량 설정값 달성 불가 조건을 결정하고 이에 대응하여 유량 설정값 달성 불가 알람을 생성하도록 구성되는, 호흡 기기.
- 제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
컨트롤러는 유량 설정값이 최대 예측 유량보다 큰 경우에 적어도 하나의 알람 조건을 생성하도록 구성되는, 호흡 기기.
- 제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
컨트롤러는 유량 설정값이 최대 예측 유량보다 크고 그 차이가 알람 임계값보다 큰 경우에 적어도 하나의 알람 조건을 생성하도록 구성되는, 호흡 기기.
- 제21항에 있어서,
알람 임계값은 유량 설정값을 기준으로 한 비율인, 호흡 기기.
- 제22항에 있어서,
상기 유량 설정값을 기준으로 한 비율은 유량 설정값의 약 5% 내지 약 20%, 또는 약 10%인, 호흡 기기.
- 제17항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
컨트롤러는 최소 예측 유량 및 유량 설정값에 기반하여 유량 설정값 달성 불가 조건을 결정하고 이에 대응하여 유량 설정값 달성 불가 알람을 생성하도록 구성되는, 호흡 기기.
- 제17항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
컨트롤러는 유량 설정값이 최소 예측 유량보다 작은 경우에 적어도 하나의 알람 조건을 생성하도록 구성되는, 호흡 기기.
- 제17항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
컨트롤러는 유량 설정값이 최소 예측 유량보다 작고 그 차이가 알람 임계값보다 큰 경우에 적어도 하나의 알람 조건을 생성하도록 구성되는, 호흡 기기.
- 제26항에 있어서,
알람 임계값은 유량 설정값을 기준으로 한 비율인, 호흡 기기.
- 제27항에 있어서,
상기 유량 설정값을 기준으로 한 비율은 유량 설정값의 약 5% 내지 약 20%, 또는 약 10%인, 호흡 기기.
- 제16항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 알람 조건의 생성에 대응하여, 컨트롤러는 모터 속도를 기정된 안전 모터 속도로 조절하는, 호흡 기기.
- 제29항에 있어서,
컨트롤러는 최대 예측 유량이 안전 임계 유량보다 커질 때까지 및/또는 최소 예측 유량이 안전 임계 유량보다 작아질 때까지 모터 속도를 기정된 안전 모터 속도로 조절하는, 호흡 기기.
- 제29항 또는 제30항에 있어서,
컨트롤러는 유량 설정값이 최대 예측 유량보다 작아질 때까지 및/또는 유량 설정값이 최소 예측 유량보다 커질 때까지 모터 속도를 기정된 안전 모터 속도로 조절하는, 호흡 기기.
- 호흡 기기로서,
기류 발생기,
환자에게 호흡 가능한 가스 기류를 제공하도록 구성된 유동 통로, 및
환자에게 호흡 가능한 가스 기류를 제공하기 위해, 기류 발생기에 대한 기류 발생기 출력을 조절하는 식으로 기류 발생기를 제어하도록 구성된 컨트롤러
를 포함하며, 상기 컨트롤러는
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수를 결정하도록, 그리고
유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수 및 현재 기류 발생기 출력에 기반하여 유동 통로에 대한 예측 유량을 결정하도록 구성되는, 호흡 기기.
- 제32항에 있어서,
컨트롤러는, 제1 시간 단계에서, 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수를 결정하도록 구성되는, 호흡 기기.
- 제33항에 있어서,
컨트롤러는, 제2 시간 단계에서, 유동 통로의 컨덕턴스를 나타내는 변수에 기반하여 예측 유량을 결정하도록 구성되는, 호흡 기기.
- 제32항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
기류 발생기 출력은,
i. 모터 속도,
ii. 모터 전류,
iii. 모터 듀티,
iv. 유동 통로 내 가스 압력, 또는
v. i 내지 iv의 임의의 조합
이거나 이들을 포함하는, 호흡 기기.
- 제32항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서,
컨트롤러는 현재 유량과 예측 유량을 비교하고, 비교 결과에 근거하여 적어도 하나의 알람 조건을 생성하도록 구성되는, 호흡 기기.
- 제32항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서,
컨트롤러는 현재 유량이 적어도 하나의 누출 유량 임계값보다 큰 경우(선택적으로, 예측 유량이 현재 유량보다 작은 경우) 누출 알람 조건을 생성하도록 구성되는, 호흡 기기.
- 제37항에 있어서,
누출 알람 조건은 현재 유량이 적어도 하나의 누출 유량 임계값 모두보다 클 때 생성되는, 호흡 기기.
- 제37항 또는 제38항에 있어서,
상기 적어도 하나의 누출 유량 임계값은
예측 유량의 백분율을 기준으로 한 백분율 임계값;
기류 발생기 출력 및 선택적으로 상수에 기반한 한계 임계값; 또는
예측 유량의 변이성 측정치에 기반한 변이성 임계값
중 하나 이상을 포함하는, 호흡 기기.
- 제32항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서,
컨트롤러는 현재 유량이 적어도 하나의 차단 유량 임계값보다 작은 경우 적어도 하나의 차단 알람 조건을 생성하도록 구성되는, 호흡 기기.
- 제40항에 있어서,
차단 알람 조건은 현재 유량이 적어도 하나의 차단 유량 임계값 모두보다 작은 경우에 생성되는, 호흡 기기.
- 제40항 또는 제41항에 있어서,
상기 적어도 하나의 차단 유량 임계값은
예측 유량의 백분율을 기준으로 한 백분율 임계값;
기류 발생기 출력 및 선택적으로 상수에 기반한 한계 임계값; 또는
예측 유량의 변이성 측정치에 기반한 변이성 임계값
중 하나 이상을 포함하는, 호흡 기기.
- 제42항에 있어서,
현재 유량이 백분율 임계값, 한계 임계값, 및/또는 변이성 임계값의 임의의 조합보다 작은 경우, 컨트롤러는 차단 알람 조건을 생성하도록 구성되는, 호흡 기기.
- 제32항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 차단 알람 조건 및/또는 적어도 하나의 누출 알람 조건의 생성에 대응하여, 컨트롤러는 모터 속도를 기정된 안전 모터 속도로 조절하는, 호흡 기기.
- 제44항에 있어서,
컨트롤러는 적어도 하나의 누출 알람 조건 또는 적어도 하나의 차단 알람 조건이 해제될 때까지 모터 속도를 기정된 안전 모터 속도로 조절하는, 호흡 기기.
- 제37항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서,
누출 알람 조건 및/또는 차단 알람 조건은 가청 알람 또는 가시적 알람 중 하나 이상을 포함하는, 호흡 기기.
- 제32항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,
컨트롤러는 유동 통로의 컨덕턴스를 결정하고 유동 통로에 대한 예측 유량을 연속적 또는 주기적으로 결정하도록 구성되는, 호흡 기기.
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